DE1809282A1 - Ignition system for combustion engines - Google Patents
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Description
Es ist bekannt, daß das brennbare Gemisch in einer Verbrennungsmaschine normalerweise im oder nahe beim oberen Totpunkt während des Verdichtungshubes des Kolbens gezündet wird. Das Betriebsverhalten der Maschine läßt sich verbessern, wenn sich der Zündzeitpunkt mit der Drehzahl der Maschine ändert» So kann während des Startens die Zündung praktisch im oberen Totpunkt erfolgen und bei zunehmender Drehzahl der Maschine vorverlegt werden. Eine solche Vorverlegung des Zündzeitpunktes läßt sich bei Zündanlagen mit Unterbrecherkontakten unter Verwendung mechanischer Einrichtungen erreichen, die von der Drehzahl der Maschine gesteuert werden. Zündanlagen dieser Art haben zahlreiche Nachteile, die in erster Linie auf der Abnutzung der Unterbrecherkontakte und anderer Teile beruhen, wodurch im Laufe der Zeit unerwünschte Änderungen der Zündzeitpunkt-Vo rverlegung entstehen.It is known that the combustible mixture in an internal combustion engine is normally fired at or near top dead center during the compression stroke of the piston. The performance of the machine can be improved if the ignition point changes with the speed of the machine » Ignition can take place practically at top dead center during starting and when the engine speed increases be brought forward. Such an advance of the ignition point can be used in ignition systems with interrupter contacts mechanical devices that are controlled by the speed of the machine. Ignition systems this Art have numerous disadvantages, primarily due to the wear and tear of the breaker contacts and other parts, as a result of which undesirable changes in the advance of the ignition point occur over time.
Relativ hohe Herstellungskosten sowie Bedienungs- und Wartungsprobleme haben im allgemeinen bisher verhindert, daß solche Zündanlagen mit einer automatischen Vorverlegung desRelatively high manufacturing costs as well as operating and maintenance problems have generally prevented such ignition systems with an automatic advance of the
909830/084$909830/084 $
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Zündzeitpunktes bei Einzylinder-Maschinen verwendet werden, die mit niedrigstmöglichen Kosten in großer Zahl hergestellt werden. Wegen des scharfen Wettbewerbes auf dem Gebiet von Kleinmotoren ist es außerordentlich wichtig, daß die Kosten einer Zündanlage für Einzylindermaschinen möglichst niedrig gehalten werden. Daher ist es bei kleinenIgnition timing in single-cylinder machines are used at the lowest possible cost in large numbers getting produced. Because of the fierce competition in the field of small motors, it is extremely important that the costs of an ignition system for single-cylinder machines are kept as low as possible. Hence it is with small ones
^ Motoren allgemein üblich, einen festen Zündzeitpunkt zu wäh-^ It is common practice in engines to select a fixed ignition point.
len, der einen Kompromifl zwischen dem optimalen Zündzeitpunkt bei Starten und bei Betriebsdrehzahlen darstellt. Ein leichtes Starten stellt bei Kleinmotoren, insbesondere,solchen mit Handstarteinrichtungen, ein Problem dar. Solange jedoch der Zündzeitpunkt als Kompromiß beim Starten und . v/ährend des Betriebes fegrt ist, ergibt sich eine Grenze für die Verbesserung des Startverhaltens. Es ist demgemäß erwünscht, eine Zündzeitpunkt-Vorverlegung zwischen der Start- und Betriebsdrehzahl mit niedrigen Kosten zu verwirklichen. Eine billige automatische Vorverlegung des Zündzeitpunktes ist insbesondere wünschenswert bei Zündanlagen mit Halbleiterbauelementen, beispielsweise einer. Zündanlage, die in der USA-Patentanmeldung Nr. 654 860 vom 20. Juli 1967 beschrieben ist.len, the compromise between the optimal ignition point at starting and at operating speeds. An easy start is in small engines, especially those with manual launching devices poses a problem. As long as however, the ignition timing as a compromise when starting and. is cleared during operation, there is a limit for the Improvement of the starting behavior. Accordingly, it is desirable to have an advance ignition timing between the starting and operating speeds to be realized at low cost. In particular, inexpensive automatic advance of the ignition timing is particularly useful desirable in ignition systems with semiconductor components, for example a. Ignition system included in the US patent application No. 654 860 dated July 20, 1967.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, Zündanlagen mit 909830/0845The invention has the task of using ignition systems 909830/0845
JiTJiT
einer automatischen Vorverlegung des Zünd Zeitpunktes zu schaffen, die an Halbleiter-Zündschaltungen angepaßt sind, bewegliche Teile und folglich die üblichen Abnutzungsnachteile bekannter Zündanlagen mit einer automatischen Vorverlegung des Zündzeitpunktes vermeiden, die einfach herzustellen, billig und im Vergleich zu bekannten Zündanlagen mit einer automatischen Vorverlegung des Zünd Zeitpunkt es zuverlässig sind, die eine wirksame Verschiebung des Zündzeitpunktes von einem optimalen Wert beim Start auf einen zweckmäßigen Wert bei Betriebsdrehzahlen ermöglichen und die insbesondere für in Massenn und mit geringstmöglichen Kosten hergestellte Einzylindermaschinen geeignet sind.to create an automatic advance of the ignition point in time, which is adapted to semiconductor ignition circuits, moving parts and consequently the usual wear and tear disadvantages of known ignition systems with automatic advancement avoid the ignition point, which is easy to manufacture, cheap and compared to known ignition systems with an automatic Advancing the ignition point in time it is reliable that an effective shift in the ignition point of one allow optimal value at the start to an appropriate value at operating speeds and the in particular for in Single cylinder machines produced in bulk and at the lowest possible cost are suitable.
Die Lösung der Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet.The solution to the problem is characterized in claim 1.
Nachfolgend wird die Erfindung mit ihren Merkmalen und Vorteilen anhand der Zeichnungen noch näher beschrieben. Es zeigen:The invention with its features and advantages is described in more detail below with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1 schematiseh einen Magnetzünder mit einer Hauptladespule und zwei Triggerspulen unterschiedlicher Windungs zahlen;1 schematically shows a magneto with a main charging coil and two different trigger coils Turn numbers;
Fig. 2 das Schaltbild einer Kondensatorentladungs-Zündanlage mit Halbleiterbauteilen, die inFig. 2 shows the circuit diagram of a capacitor discharge ignition system with semiconductor components which are shown in
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.., ,-.. BAD ORK3INAL..,, - .. BAD ORK3INAL
Verbindung mit dem Magnetzünder nach Fig. 1 benutzt wird;Connection with the magneto of Figure 1 is used;
Fig. 3 ein Diagramm für die Kurvenformen der in den Triggerspulen nach Fig. 1 und 2 erzeugten Spannungen;3 shows a diagram for the waveforms generated in the trigger coils according to FIGS. 1 and 2 Tensions;
Fig. 4 die Teilansicht eines Magnetzünders nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem zwei Triggerspulen mit unterschiedlichen Luftspalten vorgesehen sind;Fig. 4 is a partial view of a magneto according to another embodiment of the invention, in which two trigger coils with different air gaps are provided;
Fig. 5 das Schaltbild der für die Zweispulen-Anordnung nach Fig. 4 abgeänderten Schaltung der Fig. 2;FIG. 5 shows the circuit diagram of the circuit of FIG. 2 modified for the two-coil arrangement according to FIG. 4;
Fig. 6 eine weitere Abänderung der Schaltungen nach Fig. 2 und 5 zur grgenseitigen Trennung der Triggerspulen;6 shows a further modification of the circuits according to FIGS. 2 and 5 for the mutual separation of the Trigger coils;
Fig. 7 die Teilansicht eines Magnetzünders nach einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem eine einzige Triggerspule zur Erzeugung aufeinander folgender Trigger impulse auf einem kleinen U-förmigen Kern angeordnet ist;Fig. 7 is a partial view of a magneto according to a further embodiment, in which a single trigger coil for generating successive trigger pulses on a small one U-shaped core is arranged;
Fig. 8 eine Abänderunmg der Schaltung nach Fig. 2 für die einzelne Triggerspule und den U-förmigen Kern nach Fig. 7;8 shows a modification of the circuit according to FIG. 2 for the individual trigger coil and the U-shaped core according to FIG. 7;
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Fig. 9 ein Diagramm für die Kurvenformen der beiFig. 9 is a diagram for the waveforms of the
den Abänderungen nach Fig. 7 und 8 erzeugten Spannungen;the modifications of Figures 7 and 8 generated voltages;
Fig. 10 die Teilansicht eines Magnetzünders nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem eine einzige Triggerspule auf einem breiten U-fÖrmigen Kern angeordnet ist;10 is a partial view of a magneto according to a further embodiment of the invention, in which a single trigger coil is arranged on a wide U-shaped core;
Fig. 11 ein Diagramm für die Kurvenformen der bei11 is a diagram for the waveforms of the
dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 erzeugten Spannungen;the embodiment of Figure 10 generated voltages;
Fig. 12 eine weitere Abänderung der Erfindung;Fig. 12 shows a further modification of the invention;
Fig. 13 ein geändertes Ausführungsbeispiel der Erfin~ dung, bei dem zwei Spulen auf den gleichen Kern gewickelt und im Gegentakt geschaltet sind;13 shows a modified embodiment of the invention application, in which two coils are wound on the same core and switched in push-pull are;
Fig. 14 ein Diagramm für die Kurvenformen der bei14 is a diagram for the waveforms of the
dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 13 erzeugten Spannungen;voltages generated in the embodiment of FIG. 13;
Fig. 15 ein Schaltbild zur Erläuterung einer Temperatur- Ko mpens ations schaltung.Fig. 15 is a circuit diagram for explaining a temperature co mpens ations circuit.
In den Fig. 1 bis 3 ist ein Magnetzünder 10 dargestellt, der einen Stator 12 und einen mit der Kurbelwelle einer Einzylindermaschine1 to 3, a magneto 10 is shown, the one Stator 12 and one with the crankshaft of a single cylinder machine
3 0/08 4 63 0/08 4 6
SAD ORfGlNALSAD ORfGlNAL
(nicht gezeigt) drehfest so verbundenen Rotor 14 aufweist, daß dieser sich in der Ansicht nach Fig. 1 synchron mit der Maschine im Uhrzeigersinn dreht. Ein in den Rotor 14 einge~ lassener Permanentmagnet 18 besitzt eine Nordpolfläche 20 und eine Südpolfläche 22, die sich in Umfangs richtung entlang der Innenfläche des Rotors 14 erstrecken* Die Flächen 20 und 22 sind durch einen Luftspalt 23 getrennt. Der Stator 12 ist auf geeignete Weise mit der Maschine verbunden und mit Bezug auf den Rotor 14 ortsfest« Der Stator 12 trägt eine Hauptladespuleneinrichtung 26, die eine auf den mittleren Schenkel 32 eines E-förmigen Kerns 34 gewickelte Ladespule 28 aufweist» Diese Anordnung ermöglicht eine schnelle Flußumkehr im mittleren Schenkel 32, wodurch eine verhältnismäßig hohe Spannung in der Spule 28 induziert wird«, Auf dem Statrör 12 sind außerdem im Abstand voneinander und von der Hauptspulenanordnung 26 zwei Triggerspulenanordnungen 40 und 41 angebracht«(not shown) rotatably so connected rotor 14, that this rotates in the view of FIG. 1 synchronously with the machine clockwise. One inserted into the rotor 14 Let permanent magnet 18 has a north pole face 20 and a south pole face 22 which extend along in the circumferential direction the inner surface of the rotor 14 * The surfaces 20 and 22 are separated by an air gap 23. The stator 12 is open suitably connected to the machine and stationary with respect to the rotor 14. The stator 12 carries a main charging coil device 26, which has a charging coil 28 wound on the middle leg 32 of an E-shaped core 34 Arrangement allows a rapid flux reversal in the middle leg 32, creating a relatively high voltage in the Coil 28 is induced «, on the stator 12 are also im At a distance from one another and from the main coil arrangement 26, two trigger coil arrangements 40 and 41 are attached «
Die Triggerspulenanordnung 40 weist eine auf einen Kern 44 gewickelte Spule 42 auf. Der Kern 44 ist mit seinem radial inneren Ende auf einer Platte 46 befestigt, die einstellbar auf dem Stator 12 angebracht ist. Der Kern 44 erstreckt sich vom Stator 12 radial nach außen, wobei sein radial nach außen weisendes, vom Rotor 14 entferntes Ende mit dem Magneten 18The trigger coil arrangement 40 has a coil 42 wound on a core 44. The core 44 is radial with its inner end attached to a plate 46 which is adjustably mounted on the stator 12. The core 44 extends from Stator 12 radially outward, with its radially outward-facing end remote from rotor 14 with magnet 18
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einen Luftspalt 48 bildet. Die Triggerspulenanordnung 41 weist eine auf einen Kern 45 gewickelte Spule 43 auf. Der Kern 45 ist mit seinem inneren Ende auf einer Platte 47 befestigt, die ebenfalls einstellbar am Stator 12 angebracht ist. Auch der Kern 45 bildet einen Luftspalt 50 mit dem Magneten 18. Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, besitzt die Spule 42 eine kleinere Windungszahl als die Spule 43. Die Luftspalte 48 und 50 sind im wesentlichen gleich bemessen. Der Winkelabstand zwischen der Achse 50 der Ladespule 28 und der Achse 52 der Triggerspule 42 ist mit O1 bezeichnet. Für den entsprechenden Winkelabstand der Achse 53 der Spule 43 gilt θ , und der Winkelabstand zwischen den Achsen 52 und 53 istmit 0 angegeben. 0 und Q0 lassen sich auch so ansehen,forms an air gap 48. The trigger coil arrangement 41 has a coil 43 wound on a core 45. The inner end of the core 45 is fastened to a plate 47 which is also adjustably attached to the stator 12. The core 45 also forms an air gap 50 with the magnet 18. As shown in FIGS. 1 and 2, the coil 42 has a smaller number of turns than the coil 43. The air gaps 48 and 50 are dimensioned essentially the same. The angular distance between the axis 50 of the charging coil 28 and the axis 52 of the trigger coil 42 is denoted by O 1. For the corresponding angular spacing of the axis 53 of the coil 43, θ applies, and the angular spacing between the axes 52 and 53 is indicated by 0. 0 and Q 0 can also be viewed as
OO JLJL ώώ
als ob sie Kurbelwellen winkel und Zeiten darstellen. Im allgemeinenji ist der Kurbelwellenwinkel O1 der Trigger spulenanordnung 40 so gewählt, daß sich bei laufender Maschine eine Frühzündung ergibt. Der Kurbelwellenwinkel 0 der Triggerspulenanordnung 41 ist so gewählt, daß sich beim Anlassen der Maschine eine Spätzündung ergibt.as if they represent crankshaft angles and times. In general, the crankshaft angle O 1 of the trigger coil assembly 40 is chosen so that there is a pre-ignition when the engine is running. The crankshaft angle 0 of the trigger coil arrangement 41 is selected so that a retarded ignition occurs when the engine is started.
In der Schaltung nach Fig. 2 ist eine Zener-Diode 58 direkt über die Ladespule 28 geschaltet, um die maximale positive Spannung zu begrenzen, die in der Spule 28 erzeugt wird, wenn derIn the circuit according to FIG. 2, a Zener diode 58 is connected directly across the charging coil 28 to generate the maximum positive voltage to limit that is generated in the coil 28 when the
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obere Anschluß gemäß Fig. 2 positiv mit Bezug auf den unteren Anschluß ist. Parallel zur Ladespule 28 ist außerdem eine Reihenschaltung mit einer Siliziumdiode 60, einem Kondensator 62 und der Primärwicklung 64 eines Zündtransformators 66 gelegt. Die Sekundärwicklung 68 des Transformators 66 ist direkg an eine Zündkerze 72 angeschaltet. B^arallel zu der Reihenschaltung aus dem Kondensator 62 und der Wicklung 64 liegt ein gesteuerter Siliziumgleichrichter 74 mit einer Anode 76, einer Kathade 78 und einem Gatter 80. Die Triggerspulen 42, 43 liegen Parallel zueinander am Gatter 80 rind der Kathode 78. Sie liefern Triggersignale an das Gatter, um den Gleichrichter 74 zu zünden, wenn der Magnet 18 an den Spulen 42, 43 vorbeiläuft. Die Spulen 42, 43 sind so auf die Kerne 44 , 45 gewickelt und an das Gatter 80 angeschaltet, daß sie entsprechend den Punkten in Fig. 2 die gleiche relative Polarität aufweisen. upper connection according to FIG. 2 positive with respect to the lower one Connection is. In addition, parallel to the charging coil 28 is a series circuit with a silicon diode 60, a capacitor 62 and the primary winding 64 of an ignition transformer 66. The secondary winding 68 of the transformer 66 is connected directly to a spark plug 72. B ^ parallel to the A controlled silicon rectifier 74 with an anode is connected in series with the capacitor 62 and the winding 64 76, a cathode 78 and a gate 80. The trigger coils 42, 43 are parallel to one another on the gate 80 and the cathode 78. They provide trigger signals to the gate to the rectifier 74 to ignite when the magnet 18 passes the coils 42, 43. The coils 42, 43 are so on the cores 44, 45 wound and connected to the gate 80 that they have the same relative polarity corresponding to the points in FIG.
Die Wirkungsweise der oben beschriebenen Zündanlage läßt sich am besten in Verbindung mit den Kiirvenformen in Fig. 3 verstehen. Dort sind der Kurbelwellenwinkel 0 auf der Abszisse und die Spannung auf der Ordinate angetragen. Die Abszisse läßt sich auch so ansehen, als ob sie Zeitpunkte in unterschiedlichen Maßstäben für unterschiedliche Drehzahlen der MaschineThe operation of the ignition system described above can best be understood in conjunction with the curve shapes in FIG. There the crankshaft angle 0 is plotted on the abscissa and the voltage on the ordinate. The abscissa can also be viewed as if they were points in time on different scales for different speeds of the machine
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wiedergibt. Es sei betont, daß die Kurvenformen in Fig. 3 nur zur Erläuterung dienen und nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind. Wenn die Maschine beim Start mit verhältnismäßig niedriger Anlaßdrehzahl läuft, geht der Magnet 18 an der Ladespule 28 vorbei und induziert in der Spule 28 eine Wechselspannung. Diese wird durch die Diode 60 gleichgerichtet und lädt den Kondensator 62 mit der in Fig. 2 angegebenen Polarität auf. Wenn der Magnet 18 weiter im Uhrzeigersinn läuft und an der Triggerspulenanordnung 40 vorbeigeht, wird ein Wechselstrom-Triggersignal 84 (Fig. 3) in der Spule 42 induziert und an das Gatter 80 angelegt. Das Signal 84 enthält drei Impulse 87, 87», 87" abwechselnder Polarität. Die Spule 42 ist so an das Gatter 80 angeschaltet, daß der erste Impuls 87 negativ, der zweite Impuls 87' positiv und der dritte Impals 87" negativ ist. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird nur der positive Impuls 87' benutzt. Er wird erzeugt, wenn der Spalt 23 am Kern 44 vorbeigeht. Der Gleichrichter 74 besitzt eine kritische Gatt er spannung, die in Fig. 3 als Spannungspegel 86 angegeben ist. Die Windungszahl der Spule 42 ist so gewählt, daß bei Anlaßdrehzahlen die Amplitude des Impulses 87' wesentlich unterhalb des Pegels 86 liegt und folglich der Impuls den Gleichrichter 74 nicht zündet. Wenn der Magnet 18 weiter zur Triggerspulenanordnung 41 läuft, wirdreproduces. It should be emphasized that the waveforms in FIG For illustrative purposes only and not necessarily to scale are. If the engine is running at a relatively low starting speed when starting, the magnet 18 goes on the charging coil 28 and induces an alternating voltage in the coil 28. This is rectified by the diode 60 and charges the capacitor 62 with the polarity indicated in FIG. When the magnet 18 continues to run clockwise and passes the trigger coil assembly 40, an AC trigger signal 84 (FIG. 3) induced in coil 42 and applied to gate 80. The signal 84 contains three pulses 87, 87 ", 87" of alternating polarity. The coil 42 is connected to gate 80 in such a way that the first pulse 87 is negative, the second pulse 87 'is positive and the third pulse 87 " is negative. In a preferred embodiment, only the positive pulse 87 'is used. It is generated when the gap 23 passes the core 44. The rectifier 74 has a critical Gatt voltage, shown in Fig. 3 as a voltage level 86 is indicated. The number of turns of the coil 42 is chosen so that the amplitude of the starting speeds Pulse 87 'is substantially below level 86 and consequently the pulse does not ignite rectifier 74. If the The magnet 18 continues to run to the trigger coil assembly 41
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eine Wechselspannung 88 in der zweiten Triggerspule 43 erzeugt. Das Signal 88 weist ebenfalls einen ersten negativen Impuls 89, einen zweiten positiven Impuls 89' und einen dritten negativen Impuls 89" auf. Die Windungszahl der Spule 43 ist so gewählt, daß bei Anlaßdrehzahlen der Impuls 89' den Spannungspegel 86 übersteigt und die Entladung des Kondensators 62 ^ über den Gleichrichter 74 einleitet. Die Länge des Impulsesan alternating voltage 88 in the second trigger coil 43 generated. The signal 88 also has a first negative Pulse 89, a second positive pulse 89 'and a third negative pulse 89 ". The number of turns of the coil 43 is chosen so that at starting speeds the pulse 89 'the voltage level 86 exceeds and initiates the discharge of the capacitor 62 ^ via the rectifier 74. The length of the pulse
istso groß, daß sich der Kondensator 62 nach Aet eines gedämpften Oscillators vollständig entladen kann, und zwar während einer Halbwelle über den Gleichrichter 74 und während der entgegengesetzten Halbwelle über die Dioden 58 und-60,is so large that the capacitor 62 is damped after Aet Oscillators can discharge completely, during a half-wave through the rectifier 74 and during the opposite half-wave via diodes 58 and -60,
Die Spule 43 kann beispielsweise die zehnfache Windungszahl wie die Spule 42 haben, um eine genügende Amplitudendifferenz zwischen den Impulsen 87' und 89' bei Anlaßdrehzahlen sicherzustellen, derart, daß der Impuls 87' den Gleichrichter 74 nicht und der Impuls 89' den Gleichrichter 74 zündet. Vorzugsweise ist zur Erreichung eines genügenden Amplitudenabstandes ein Verhältnis von wenigstens 5 s 1 zwischen der Spitzenamplitude der Impulse 89s und 87l anzustreben. Der Ort @2 der Triggerspule 43 ist so zu dem Kurbelwellenwinkel in Beziehung gesetzt, daß der verzögerte Zündimpuls 89' den Gleichrichter 74 bei dem für ein leichtes Starten erwünschten Kurbelwellenwinkel zündet,The coil 43 can, for example, have ten times the number of turns as the coil 42 in order to ensure a sufficient difference in amplitude between the pulses 87 'and 89' at starting speeds such that the pulse 87 'does not ignite the rectifier 74 and the pulse 89' ignites the rectifier 74 . In order to achieve a sufficient amplitude spacing, a ratio of at least 5 s 1 between the peak amplitude of the pulses 89 s and 87 l should preferably be aimed for. The location @ 2 of the trigger coil 43 is related to the crankshaft angle in such a way that the delayed ignition pulse 89 'ignites the rectifier 74 at the crankshaft angle desired for easy starting,
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beispielsweise im oder nahe dem oberen Totpunkt während des Kompressionshubes.for example at or near top dead center during the Compression stroke.
Sobald die Maschine anläuft, steigt die in der Spule 42 induzierte Spannung wesentlich an. Bei Betriebsdrehzahlen überschreitet dann der dem Impuls 871 entsprechende, erste positive Impuls 911 der Gatterspannung von der Spule 42 den Pegel 86 beim Kurbelwellen winkel (L, zündet den Gleichrichter 74 und leitet die Entladung des Kondensators 62 ein. Der Ort 0 der Spule 43 ist so gewählt, daß der vorlaufende Zündimpuls 911 den Pegel 86 bei dem für Betriebsdrehzahlen gewünschten Kurbelwellenwinkel, beispielsweise einem Winkel von 22 vor dem oberen Totpunkt überschreitet. Die Amplitude des foerzögerten, dem Impuls 89' entsprechenden Impulse, steigt zwar bei Betrieb sdrehzahlen ebenfalls beträchtlich an, aber der verzögerte Impuls ist unwirksam, da der Kondensator 62 aufgrund des Impulses 911 bereits praktisch völlig entladen ist. Um ein Bei« spiel zu geben, liegt bei Motoren im Bereich von 2, 5 bis 7 PS die typische Anlaßdrehzahl im Bereich von 300 - 400 U/min mit einer minimalen Anlaßdrehzahl von 100 - 150 U/min und einer typischen Leerlaufdrehzahl von oberhalb 1500 U/min. Die Schaltung ist so ausgelegt, daß sich eine Zündzeitpunkt-Verschie«As soon as the machine starts up, the voltage induced in the coil 42 increases significantly. At operating speeds then the pulse 87 1 corresponding first positive pulse exceeds 91 1 of the gate voltage of the coil 42, the level 86 at the crankshaft angle (L, ignites the rectifier 74 and initiates the discharge of the capacitor 62nd The location 0 of the coil 43 is selected so that the leading ignition pulse 91 1 exceeds the level 86 at the crankshaft angle desired for operating speeds, for example an angle of 22 before top dead center on, but the delayed pulse is ineffective because the capacitor 62 is already practically completely discharged due to the pulse 91 1. To give an example, the typical starting speed for motors in the range of 2.5 to 7 hp is in the range of 300 - 400 rpm with a minimum starting speed of 100 - 150 rpm and a typical idling speed of over 1500 rpm e circuit is designed in such a way that there is an ignition timing shift
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bung im Drehzahlbereich von 800 - 1000 U/min ergibt. Diese Verschiebung ermöglicht ein leichtes Starten und einen brauchbaren Wirkungsgrad für den Motor.Exercise in the speed range of 800 - 1000 rpm results. These Displacement allows easy starting and usable efficiency for the engine.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Impulse 87* und 891 ausgenutzt. Es läßt sich aber leicht einsehen, daß auch fc andere Impulspaare verwendet werden können. BeispielsweiseIn the preferred embodiment, the pulses 87 * and 89 1 are used . However, it can easily be seen that other pulse pairs can also be used. For example
werden durch Vertauschung der Spulenanschlüsse die ersten, den Impulsen 87 und 89 entsprenden Impulse positiv und haben den gewünschten zeitlichen Abstand für eine Verschiebung des Zündzeitpunktes von etwa 20 ,by interchanging the coil connections, the first the pulses 87 and 89 are positive pulses and have the desired time interval for a shift of the Ignition point of about 20,
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und 5 sind die Trigger« spulenanordnungen 40 und 41 durch entsprechende Trigger« ^ spulenanordnungen 100 bzw. 101 ersetzt. Außer der in Fig. 2In the embodiment according to FIGS. 4 and 5, the triggers are coil arrangements 40 and 41 replaced by corresponding trigger «^ coil arrangements 100 and 101, respectively. Except in Fig. 2
und 5 gestrichelt umschlossenen Triggerschaltung für den Gleichrichter 74 ist die Zündschaltung für die Zweispulenanordnung nach Fig. 4 und 5 die gleiche wie in Fig. 2. Die Triggerspulenanordnung 100 weist eine auf einen Kern 104 gewickelte Triggerspule 102 auf. Der Kern 104 ist mit seinem inneren Ende auf einer Platte 106 befestigt, die einstellbar am Stator 12 angebracht ist. Der Kern 104 hat einen Luftspalt 108 mit dem Magneten 18 (Fig. 1). Die Triggerspulenanordnung 101and 5 trigger circuit enclosed by dashed lines for the Rectifier 74 is the ignition circuit for the two-coil arrangement according to FIGS. 4 and 5 the same as in FIG. 2. The trigger coil arrangement 100 has one wound onto a core 104 Trigger coil 102 on. The core 104 is fastened with its inner end on a plate 106 which is adjustable on the stator 12 is attached. The core 104 has an air gap 108 with the magnet 18 (Fig. 1). The trigger coil assembly 101
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weist eine auf einen Kern 105 gewickelte Triggerspule 103 auf. Der Kern 105 ist mit seinem radial inneren Ende auf einer Platte 107 befestigt, die einstellbar am Stator 12 angebracht ist. Der Kern 105 besitzt einen Luftspalt 111..mit dem Magneten 18. Die Spulen 102 und 103 haben die gleiche Windungszahl, aber der Luftspalt 108 ist wesentlich größer als der Luftspalt 111. Aufgrund der unterschiedlichen Luftspalte wird bei jeder gegebenen Drehzahl des Rotors 14 das in der Spule 103 induzierte Signal eine wesentlich größere Amplitude als das in der Spule 102 induzierte Signal haben.has a trigger coil 103 wound on a core 105 on. The core 105 is fastened with its radially inner end on a plate 107 which is adjustably attached to the stator 12 is. The core 105 has an air gap 111..mit the Magnets 18. The coils 102 and 103 have the same number of turns, but the air gap 108 is substantially larger than the air gap 111. Because of the different air gaps, at any given speed of the rotor 14, that in the coil 103 will be induced signal have a significantly larger amplitude than the signal induced in coil 102.
Genauer gesagt, sind die Luftspalte 108 und 111 so gewählt, daß das in der Spule 102 erzeugte Triggersignal die gleiche Beziehung zu dem in der Spule 103 erzeugten Triggersignal hat, wie das in der Spule 42 OFig. 1 und 2) erzeugte Signal 84 (Fig. 3) zu dem in der Spule 43 erzeugten Signal 88. Die Spulen 102 und 103 liegen parallel und sind direkt an das Gatter 80 und die Kathode 78 angeschaltet. Sie haben, wie durch die Punkte in Fig. 5 angegeben, die gleiche relative Polarität und sind so mit dem Gatter 80 verbunden, daß wie bei den Impulsen 87' und für die Spulen 42 und 43 (Fig. 1-3) bei Vorbeigang des Spaltes an den entsprechenden Kernen der zweite, in jeder Spule erzeugte Impuls positiv ist. Die Betriebsweise des abgeänderten Aus-More precisely, the air gaps 108 and 111 are chosen so that that the trigger signal generated in coil 102 has the same relationship to the trigger signal generated in coil 103, like that in coil 42 OFig. 1 and 2) generated signal 84 (Fig. 3) to the signal 88 generated in the coil 43. The coils 102 and 103 are parallel and are directly connected to the gate 80 and the Cathode 78 turned on. You have, as indicated by the points in 5, have the same relative polarity and are connected to gate 80 such that, as with pulses 87 'and for the coils 42 and 43 (Figs. 1-3) the second generated in each coil when the gap is passed on the corresponding cores Impulse is positive. The mode of operation of the modified
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führungsbeispiels nach den Fig. 4 und 5 ergibt sich also aus der Erläuterung in Verbindung mit den Fig. 1 bis 3.management example according to FIGS. 4 and 5 thus results from the Explanation in connection with FIGS. 1 to 3.
In Fig, 6 ist eine Abänderung der Schaltung nach Fig. 2 gezeigt, bei der eine Silizium-Diode 114 zwischen die Spule 42 und die Spule 43 geschaltet ist. Die Diode 114 ist in der gezeigten Richtung gepolt, um die Spule 42 während des positiven Impulses 89T von der Spule 43 zu entkoppeln. Zur Vereinfachung der Beschreibung sind die verschiedenen Impulse in Fig. 3 als verhältnismäßig steile, zu unterschiedlichen Zeitpunkte auftretende Im~ pulse dargestellt. Die Impulse können jedoch größere Länge besitzen, wobei einige von ihnen mit anderen zusammenfallen oder diese wenigstens überlappen, und zwar in Abhängigkeit von der Ausbildung des Magneten 18 zusammen mit den Parametern und dem Abstand der Spulenanordnungen 40 und 41. Wenn beispielsweise der negative Impuls 87" den positiven Impuls 89' überlappt, so kann die Gatterspannung soweit herabgesetzt werden, daß der verzögerte Impuls 89' den Gleichrichter 74 bei niedrigen Anlaßdrehzahlen nicht zündet. Außerdem wird bei direkter Anschaltung der Spule 42 an die Spule 43 die Spule 42 die Spule 43 beaufschlagen und die Wirkung des verzögerten Impulses 89' beeinträchtigen, insbesondere dann, wenn gemäß Fig. 1 und 2 die Spule 42 eine kleinere Windungszahl als dieFIG. 6 shows a modification of the circuit according to FIG. 2, in which a silicon diode 114 is connected between the coil 42 and the coil 43. The diode 114 is polarized in the direction shown to the coil 42 to decouple 89 T of the coil 43 during the positive pulse. To simplify the description, the various pulses in FIG. 3 are shown as relatively steep pulses occurring at different times. The pulses may, however, be of greater length, some of them coinciding with others or at least overlapping them, depending on the configuration of the magnet 18 together with the parameters and the spacing of the coil assemblies 40 and 41. For example, if the negative pulse 87 " overlaps the positive pulse 89 ', the gate voltage can be reduced to such an extent that the delayed pulse 89' does not ignite the rectifier 74 at low starting speeds affect the effect of the delayed pulse 89 ', especially if, according to FIGS. 1 and 2, the coil 42 has a smaller number of turns than the
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Spule 43 hat. Die Diode 114 verringert, falls erforderlich, diese Schwierigkeiten.Coil 43 has. The diode 114 reduces, if necessary, these difficulties.
Die Fig. 7 bis 9 zeigen eine weitere Abänderung zur Lieferung aufeinanderfolgender Zündimpulse, deren Phasen- und Ämplitudenbeziehung eine automatische Vorverlegung des Zündzeitpunktes zwischen niedrigen Anlaßdrehzahlen und höheren Betriebsdrehzahlen ergibt. Die Spulen 40 und 41 (Fig. 1 - 3) sind durch eine einzige Triggerspulenanordnung 120 ersetzt, die einen mit seinem radial inneren Ende am Stator 12 befestigten, U-förmigen Kern 122 aufweist. Der Kern 122 besitzt dichtbenachbarte Schenkel 124 und 126. Eine einzige Spule 128 ist auf den Schenkel 124 gewickelt, der als vorderer Schenkel betrachtet wird, da er während der Drehung des Rotors 14 als erster von der Vorderkante 131 der Nordpolfläche 20 angetroffen wird. Der Winkelabstand zwischen den Kernschenkeln 124, 126 und der Umfangslänge der vorderen Polfläche 20, d.h., der Winkelabstand zwischen der Vorder- und Rückkante der Polfläche 20 sind so zum Kurbelwellenwinkel in Beziehung gesetzt, daß die sich die erforderliche zeitliche Verschiebung ergibt. Im einzelnen haben die Vorderkante 131 der Polfläche und die Mittellinie 130 des Spaltes 23 (im Effekt die Hinterkante der Fläche 20) einen Winkelabstand 0f gleich der gewünschten7 to 9 show a further modification for the delivery of successive ignition pulses, the phase and amplitude relationship of which results in an automatic advance of the ignition point between low starting speeds and higher operating speeds. The coils 40 and 41 (FIGS. 1-3) are replaced by a single trigger coil arrangement 120 which has a U-shaped core 122 fastened to the stator 12 with its radially inner end. The core 122 has closely adjacent legs 124 and 126. A single coil 128 is wound on the leg 124, which is considered the front leg since it is the first to be encountered by the front edge 131 of the north pole face 20 during rotation of the rotor 14. The angular distance between the core legs 124, 126 and the circumferential length of the front pole face 20, ie the angular distance between the front and rear edges of the pole face 20, are related to the crankshaft angle in such a way that the required time shift results. In detail, the front edge 131 of the pole face and the center line 130 of the gap 23 (in effect the rear edge of the surface 20) have an angular distance 0 f equal to the desired one
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zeitlichen Verschiebung, wobei O1 dem Winkel 0 (Fig. 1 und 3) entspricht. Die Spule 124 ist gemäß Fig. 8 direkt zwischen das Gatter 80 und die Kathode 78 des Gleichrichters 74 geschaltet. Die Zündschaltung für die Anordnung nach Fig. mit schmalem, U-förmigen Kern ist identisch mit der in Verbindung mit Fig. 2 beschriebenen Schaltung mit Ausnahme der von gestrichelten Linien (Fig. 2 und 8) umschlossenen Triggerschaltung, d.h., der Anschaltung der Triggerspule 128 an den Gleichrichter 74.temporal shift, where O 1 corresponds to the angle 0 (FIGS. 1 and 3). According to FIG. 8, the coil 124 is connected directly between the gate 80 and the cathode 78 of the rectifier 74. The ignition circuit for the arrangement according to FIG. 1 with a narrow, U-shaped core is identical to the circuit described in connection with FIG. 2 with the exception of the trigger circuit enclosed by dashed lines (FIGS. 2 and 8), that is, the connection of the trigger coil 128 to rectifier 74.
Die Erzeugung des vorlaufenden und verzögerten Impulses unter Verwendung des U-förmigen Kerns nach Fig. 7 und 8 läßt; sich anhand der in Fig. 9 dargestellten Kurvenformen leichter verstehen. Fig. 9a stellt ein Diagramm des Flusses ji in Abhängigkeit vom Kurbelwellenwinkel 0 oder der äquivalenten Zeit t dar, und entsprechend Fig. 9b ein Diagramm der Spannung V in Abhängigkeit vom Kurbelwellenwinkel 0 oder der entsprechenden Zeit t. Wenn der Magnet 18 sich der Triggerspulenanordnung 120 nähert, erfolgt die erste Flußänderung in einer Richtung, die entsprechend dem Kurvenabschnitt 113 (Fig. 9a) als negativ gerichtet angenommen wird. Wenn die Vorderkante 131 der Polfläche 20 den hinteren Kernschenkel 126 erreicht, wird ein Teil des Flusses vom SchenkelThe generation of the leading and delayed pulse using the U-shaped core of FIGS. 7 and 8 leaves; can be understood more easily on the basis of the curve shapes shown in FIG. 9. Fig. 9a shows a diagram of the flow ji as a function of the crankshaft angle 0 or the equivalent Time t, and, corresponding to FIG. 9b, a diagram of the voltage V as a function of the crankshaft angle 0 or the corresponding time t. When the magnet 18 approaches the trigger coil assembly 120, the first change in flux occurs in a direction which is assumed to be negative in accordance with curve section 113 (FIG. 9a). When the leading edge 131 of the pole face 20 reaches the rear core leg 126, some of the flux is removed from the leg
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124 auf den Schenkel 126 übertragen, wodurch eine Flußumkehr und ein positiv gerichteter Fluß in der Spule 124 erzeugt werden, der in Fig. 9a mit 135 bezeichnet ist. Wenn der Magnet 18 hinter die Trigger spulenanordnung 120 läuft, bleibt der Fluß im Schenkel 124 solange im wesentlichen konstant, bis der Spalt 123 die Triggerspulenanordnung 120 erreicht und eine schnelle Flußänderung 137 in positiver Richtung verursacht. Der übrige Teil der Kurvenform für den Fluß wird bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel nicht ausgenutzt. Es sei nun auf die Spannungskurve gemäß Fig. 9b Bezug genommen. Die erste, positiv gerichtete Flußänderung 135 erzeugt in der Spule 124 einen positiven Zeitsteuerungsimpuls 136 kleiner Amplitude, und die schnellere, positiv gerichtete Flußänderung 137 in der Spule 124 einen positiv gerichteten Zeitsteuerungsimpuls 138 größerer Amplitude. Die Amplitude des bei niedrigen Anlaßdrehzahlen erzeugten, vorlaufenden Impulses 136 liegt wesentlich unterhalb des kritischen Pegels 86 (Fig. 3 und 9b). Der Gatterimpuls 138 ist wesentlich größer als der Pegel 86 und schneidet diesen bei dem zur Erztbelung eines leichten Anlassens gewünschten Kurbelwellenwinkel OjL d.h., im oder nahe dem oberen Totpunkt. Wenn die Maschine anläuft, erhöht sich die Änderungsgeschwindigkeit der ersten, positiv gerichteten Flußumkehr, die der mit 3 5 bezeichneten Flußumkehr entspricht, wesentlich und erzeugt einen124 is transferred to leg 126, causing flux reversal and positive flux in the coil 124, which is designated by 135 in FIG. 9a. When the magnet 18 behind the trigger coil assembly 120 runs, the flux in the leg 124 remains essentially constant until the gap 123 the trigger coil arrangement 120 reached and caused a rapid change in flux 137 in a positive direction. The rest of the curve shape for the Flux is not used in the embodiment described. Let us now turn to the voltage curve according to FIG. 9b Referenced. The first positive flux change 135 produces a positive timing pulse in coil 124 136 small amplitude, and the faster, positively directed flux change 137 in the coil 124 is positively directed Timing pulse 138 of greater amplitude. The amplitude of the leading generated at low starting speeds Pulse 136 is well below the critical one Level 86 (Figures 3 and 9b). The gate pulse 138 is substantially greater than the level 86 and intersects this at the one used to trigger the orifice crankshaft angle OjL desired for easy starting, i.e., at or near top dead center. if the machine starts up, the rate of change of the first, positively directed flux reversal, that of the one designated by 3 5, increases Flux reversal is essential and creates one
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vorlaufenden Impuls 140, der den Pengel 86 zu dem gewünschten früheren Zeitpunkt O1 in Fig. 9b übersteigt. Die Entladung des Kondensators 62 wird also aufgrund des Impulses 140 bei dem gewünschten Kurbelwellenwinkel 0' eingeleitet, wenn die Maschine mit Betriebsdrehzahlen läuft.leading pulse 140 which exceeds pen gel 86 at the desired earlier point in time O 1 in FIG. 9b. The discharge of the capacitor 62 is therefore initiated on the basis of the pulse 140 at the desired crankshaft angle 0 'when the engine is running at operating speeds.
Bei dem in Fig. 10 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Triggerpulenanordnung 144 einen am Stator 12 befestigten U-förmigen Kern 146 auf. Dieser besitzt radialangeordnete Schenkel 148, 150, deren gegenseitiger Abstand am Umfang groß im Vergleich zu dem Abstand zwischen den Schenkeln 124 und 126 in Fig. 7 ist. Auf den hinteren Kernschenkel 150 ist eine einzige Spule 152 gewickelt. Der Winkelabstand zwischen den Schenkeln 148 und 150 ist mit Bezug auf die Umfangslänge der Polschuhe 20, 22 so gewählt, daß sich die Fluß-Kurvenform 160 (Fig. lla) ergibt, die zur Erzeugung aufeinanderfolgender Impulse mit der gewünschten Phasen- und Amplitudenbeziehung bei Anlaß- und Betriebsdrehzahlen führt. Die Anschaltung (nicht gezeigt) der Triggerspule 152 an das Gatter 80 ist die gleiche wie in Fig. 8 für die Spule 124 gezeigt.In the exemplary embodiment shown in FIG. 10, the trigger coil arrangement 144 has a one fastened to the stator 12 U-shaped core 146. This has radially arranged legs 148, 150, their mutual spacing on the circumference is large compared to the distance between legs 124 and 126 in FIG. On the rear core leg 150 a single coil 152 is wound. The angular distance between the legs 148 and 150 is with respect to the circumferential length of the pole shoes 20, 22 selected so that the flux curve shape 160 (Fig. 11a) results, which is necessary for generating successive pulses with the desired phase and amplitude relationship at starting and operating speeds. The connection (not shown) of the trigger coil 152 to the Gate 80 is the same as shown in FIG. 8 for coil 124.
Genauer gesagt, ist der Winkelabstand zwischen den Schenkeln 148 und 150 gleich oder kleiner als der Winkelabstand zwischenMore precisely, is the angular distance between the legs 148 and 150 equal to or less than the angular distance between
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der Vorderkante 154 der Polfläche 20 und der Hinterkante 156 der Polfläche 22, aber größer als die Länge der Polfläche 20. Für eine Drehung des Magneten 18 im Ujirzeigersinn gemäß Fig. 10 steigt, wenn der Magnet 18 sich dem Schenkel 148 nähert und sich in die in Fig. 10 gezeigte Lage mit Bezug auf den Kern 146 bewegt, der mit der Spule 152 verkettete Fluß in negativer Richtung an. Dies ist durch den ersten negativen Abschnitt 162 der Kurve 160 dargestellt. Wenn der Magnet 18 über die in Fig. 10 dargestellte Lage hinaus läuft und die Hinterkante 156 des Südpoles 22 sich vom Schenkel 148 löst, ändert sich der Fluß in der Spule 152 in einen positiv gerichteten Fluß 166. Wenn der Nordpol 20 am Schenkel 150 vorbeigeht, bleibt der Fluß in der Spule 152 entsprechend 168 im wesentlichen konstant, bis der Luftspalt 23 den Schenkel 150 erreicht. Dann findet eine schnelle Flußänderung 170 in positiver Richtung statt. Der Fluß bleibt dann im wesentlichen konstant und fällt schloeßlich auf Null ab, wenn der Süfltpol 20 den Schenkel 150 verläßt.the leading edge 154 of the pole face 20 and the trailing edge 156 of the pole face 22, but greater than the length of the pole face 20. For a rotation of the magnet 18 in the clockwise direction according to FIG FIG. 10 rises as the magnet 18 approaches the leg 148 and moves into the position shown in FIG. 10 with respect to FIG moves the core 146, the flux linked to the coil 152 in the negative direction. This is negative by the first Section 162 of curve 160 is shown. When the magnet 18 runs beyond the position shown in FIG. 10 and the rear edge 156 of the south pole 22 separates from the leg 148, changes the flux in coil 152 turns into positive flux 166. When north pole 20 passes leg 150, stays the flux in the coil 152 corresponding to 168 is essentially constant until the air gap 23 reaches the leg 150. Then there is a rapid change in flux 170 in a positive direction. The flow then remains essentially constant and finally drops to zero when the south pole 20 touches the leg 150 leaves.
Die entsprechenden, in der Spule 152 induzierten Spannungen sind in Fig. 11b gezeigt. Beil Anlaßdrehzahlen erfolgt die erste positivgerichtete Flußänderung 166 verhältnismäßig langsam und erzeugt einen entsprechenden vorlaufenden Zündimpuls 166, dessenThe corresponding voltages induced in coil 152 are shown in Figure 11b. At starting speeds, the first positive flux change 166 occurs relatively slowly and generates a corresponding leading ignition pulse 166, whose
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Amplitude wesentlich unterhalb des kritischen Pegels 86 liegt. Bei Anlaßdrehzahlen erzeugt jedoch die verhältnismäßig schnelle Flußänderung 170einen verzögerten Zündimpuls 180, dessen Amplitude den kritischen Pegel 86 bei dem gewünschten Kurbelwellenwinkel O1' für leichtes Starten übersteigt. Wenn die Maschine anläuft, steigt die Änderungsgeschwindigkeit des Flusses in der Spule 152 beim Loslösen des Schenkels 148 von der Hinterkante 156 des Südpoles 122 wesentlich an. Dies führt zu einer entsprechend großen Amplitudenerhöhung für den vorlaufenden Zündimpuls, wie durch den Impuls 182 (Fig. 11) dargestellt ist. Der Impuls 182 übersteigt den Pegel 86 beim Kurbelwellenwinkel 91', um die gewünschte Frühzündung bei Betriebsdrehzahlen zu erreichen. Beim Anlassen erzeugt also der verzögerte Zündimpals 180 einen Funken an der Zündkerze 72. Wenn die Mashine läuft, erzeugt der vorlaufende Zündimpuls 182 den Funken an der Zündkerze 72.Amplitude is significantly below the critical level 86. At cranking speeds, however, the relatively rapid change in flux 170 produces a delayed ignition pulse 180, the amplitude of which exceeds the critical level 86 at the desired crankshaft angle O 1 'for easy starting. When the machine starts, the rate of change of the flux in the coil 152 when the leg 148 detaches from the trailing edge 156 of the south pole 122 increases significantly. This leads to a correspondingly large increase in amplitude for the leading ignition pulse, as shown by pulse 182 (FIG. 11). The pulse 182 exceeds the level 86 at the crankshaft angle 9 1 'in order to achieve the desired advance ignition at operating speeds. When starting, the delayed ignition pulse 180 therefore generates a spark at the spark plug 72. When the machine is running, the leading ignition pulse 182 generates the spark at the spark plug 72.
Eig. 12 zeigt eine weitere Änderung einer Trigger Spulenschaltung, bei der jede der Spulen 186 und 188 in Reihe mit einer Trenndiode 190 und 192 an der Gatter-Kathodenstrecke des Gleichrichters liegt. Die Spulen 186 und 188 weisen unterschiedliche Windungszahlen auf. Die Trennung mit Hilfe von Dioden wärw auch bei Triggerspulen mit unterschiedlichen^ Luftspalten sinnvoll, wieProp. 12 shows another modification of a trigger coil circuit, each of the coils 186 and 188 in series with an isolating diode 190 and 192 on the gate-cathode path of the rectifier lies. The coils 186 and 188 have different numbers of turns. The separation with the help of diodes would also be used Trigger coils with different ^ air gaps make sense, like
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in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und 5 beschrieben. Die Diode 190 entspricht der Diode 114 (Pig. 6'), während die Diode 192 die Spule 186 von in der Spule 188 induzierten negativen Impulsen sowie von einer Belastung durch die Spule 188 trennt. Die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. ist ähnlich der nach Fig. 6. Beispielsweise sperrt unter Bezugnahme auf Fig. 3 und 12 die Diode 192 den ersten negativen Impuls 89 in der Spule 188, so daß der Impuls 89 den in der Spule 186 erzeugte vorlaufenden Zündimpuls 87' nicht stört. Die durch die Dioden 190 und 192 bewirkte Trennung kann erforderlich sein, um eine wirksame Trennung zwischen den in den beiden Spulen 186 und 188 erzeugten Triggerimpulsen zu erreichen, und zwar in Abhängigkeit von der speziellen Ausbildung des Magneten 18 und der Spulen 102, 103.in connection with the embodiment of FIGS. 4 and 5 described. The diode 190 corresponds to the diode 114 (Pig. 6 '), while diode 192 removes coil 186 from negative pulses induced in coil 188 as well as from stress from the Coil 188 separates. The operation of the circuit of FIG. 1 is similar to that of FIG. 6. For example, with reference to FIGS. 3 and 12, the diode 192 blocks the first negative pulse 89 in coil 188, so that pulse 89 corresponds to that in coil 186 generated leading ignition pulse 87 'does not interfere. The separation caused by diodes 190 and 192 may be necessary in order to achieve an effective separation between the trigger pulses generated in the two coils 186 and 188, namely depending on the special design of the magnet 18 and the coils 102, 103.
Fig, 13 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Erzeugung von zwei getrennten Triggerimpulsen mit der gewünschten Phasen und Amplitudenbeziehung bei Anlaß- und Betriebs drehzahl en. Zwei Triggerspulen 204 und 206 sind auf einen gemeinsamen Kern 208 gewickelt, der so am Stator 12 befestigt ist, daß er bei jeder Umdrehung des Rotors 14 durch den Magneten 18 beaufschlagt wird. Die Spule 204 besitzt weniger Windungen als die Spule 206. Die Spulen 204 und 206 sind jeweils in Reihe mitFig. 13 shows a further embodiment for generating two separate trigger pulses with the desired phase and amplitude relationship at starting and operating speeds. Two trigger coils 204 and 206 are wound on a common core 208 which is fastened to the stator 12 in such a way that the magnet 18 acts on it with each revolution of the rotor 14. The coil 204 has fewer turns than the coil 206. The coils 204 and 206 are each in series with
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titi
einer Trenndiode 210, 212 über eine gemeinsame Verbindung 214 zwischen das Gatter 80 und die Kathode 78 geschaltet. Man kann die Anordnung auch als eine einzige Spule mit einer Anzapfung bei 214 ansehen. Wie die Punkte in Fig. 13 zeigen, sind die Spulen 204 und 206 entgegengesetzt gepolt im Gegentakt an das Gatter 80 angeschaltet.an isolating diode 210, 212 is connected between the gate 80 and the cathode 78 via a common connection 214. Man may also view the arrangement as a single coil with a tap at 214. As the points in Fig. 13 show, the coils 204 and 206 are connected to gate 80 in opposite polarity in push-pull.
Bei Anlaßdrehzahlen erzeugt der Magnet 18 in der Spule 204 die in Fig. 14a gezeigte Kurvenform. Der erste positive Impuls 220, der erzeugt wird, wenn der vordere Pol 20 die Spule 204 erreicht, besitzt eine Spitzenamplitude, die wesentlich unter dem kritischen Spannungspegel 86 liegt. Der zweite, negative Impuls 221 wird durch die schnelle Flußumkehr induziert, die " beim Vorbeigehen des Spaltes 23 an der Spule 204 erzeugt wird. Der Impuls 221 kann jedoch das Gatter 80 wegen der Diode nicht erreichen. Der zweite positive Impuls 222 wird erzeugt, wenn die Hinterkante des hinteren Pols 222 sich von der Spule 204 löst. Der Impuls 222 wird bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel nicht benutzt. Da jedoch die Spule 206 entgegengesetzt zur Spule 204 gepolt ist, erzeugt der Magnet 18 in der Spule 206 eine Spannung, deren Kurvenform in Fig. 14b gezeigt ist. Dort sind der erste Impuls 223 und der letzte Impuls 224At starting speeds, the magnet 18 in the coil 204 produces the waveform shown in FIG. 14a. The first positive impulse 220, which is generated when front pole 20 reaches coil 204, has a peak amplitude that is substantially below the critical voltage level 86 is. The second, negative pulse 221 is induced by the rapid flux reversal which " is generated when passing the gap 23 on the coil 204. However, pulse 221 can gate 80 because of the diode not reach. The second positive pulse 222 is generated when the trailing edge of the trailing pole 222 moves away from the coil 204 solves. The pulse 222 is not used in the embodiment described. However, since the coil 206 is opposite is polarized with respect to coil 204, magnet 18 generates a voltage in coil 206, the waveform of which is shown in FIG. 14b is. There is the first pulse 223 and the last pulse 224
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negativ. Der zweite Impuls 225 ist positiv und besitzt eine Amplitude, die den Spannungspegel 86 beim Kurbelwellenwinkel Q"' übersteigt. Bei Anlaßdrehzahlen zündet also der vorlaufende Zündimpuls 225 den Gleichrichter 74 bei dem gewünschten Kurbelwellenwinkel, der ein einfaches Starten erleichtert. Nach dem Anlaufen der Maschine steigen die in der Spule 204 induzierten Spannungen beträchtlich an, so daß bei Betriebsdreheahlen der erste, in der Spule 204 erzeugte positive Impuls (Fig. 14a) den Pegel 86 bei dem gewünschten Kurbelwellenwinkel Q'11- übersteigt. Wie bei den in Verbindung mit den Fig. 7 und beschriebenen Ausführungsbeispielen wird der Betrag der zeitlichen Verschiebung 9'" teilweise durch die Ausbildung des Magneten 18 bestimmt. Im einzelnen hängt für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 13 die verschiebung von der Länge des vorderen Poles 20 ab. Außerdem ist zu erkennen, daß zwar die gewünschte Amplitudenbeziehung zwischen den Impulsen 220 und 225 durch eine geringere Windungszahl der Spule 204 gegenüber der Spule 206 erreicht wird, die Amplitudendifferenz aber teilweise auch durch die Ausbildung des Magneten 18 und des Spaltes 23 bedingt ist.negative. The second pulse 225 is positive and has an amplitude which exceeds the voltage level 86 at the crankshaft angle Q "'. At starting speeds, the leading ignition pulse 225 ignites the rectifier 74 at the desired crankshaft angle, which makes it easier to start induced in the coil 204 voltages considerably, so that (14a Fig.) the level 86 at the desired crank angle Q '11 at Betriebsdreheahlen the first, in the coil 204 positive pulse generated -. exceeds as with in connection with Figures 7 and described exemplary embodiments, the amount of the time shift 9 ′ ″ is partly determined by the design of the magnet 18. In detail, for the embodiment according to FIG. 13, the displacement depends on the length of the front pole 20. It can also be seen that although the desired amplitude relationship between the pulses 220 and 225 is achieved by a smaller number of turns of the coil 204 compared to the coil 206, the amplitude difference is partly due to the design of the magnet 18 and the gap 23.
Es hat sich als besonders wünschenswert herausgestellt, bei Zündschaltungen der beschriebenen Art mit einer automatischenIt has been found to be particularly desirable at Ignition circuits of the type described with an automatic
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BADBATH
Vorverlegung des Zündzeitpunktes eine Temperatur-Kompensation vorzusehen, um sicherzustellen, daß die Zündung unabhängig von der Temperatur immer beim richtigen Kurbelwellenwinkel stattfindet. Fig. 6 zeigt eine Schaltung, die in Verbindung mit den verschiedenen Trigger Spulenanordnungen temperaturabhängige Änderungen des kritischen Pegels 86 kompensiert. In der Schaltung nach Fig. 15 sind die Triggerspulen als Block 240 dargestellt. Es kann sich dabei um Spulen mit unterschiedlicher Windungszahl (Fig. 1 bis 3), Spulen mit unterschiedlichen Luftßpalten (Fig. 4 und 5), eine einzelne Spule auf einem schmalen U-förmigen Kern (Fig. 7 bis 9), eine einzelne Spule auf einem breiten U-förmigen Kern (Fig. 10 und 11) oder Gegentaktspulen auf einem einzigen Kern (Fig, 13 und 14) handeln. Eine Siliziumdiode 242 ist in Reihe mit der Kathode 78 in die gemeinsame Rückleitung 244 eingeschaltet. ψ Über der T riggers chalung 240 liegt ein Spannung st euler mitBringing the ignition point forward to provide temperature compensation to ensure that the ignition always takes place at the correct crankshaft angle regardless of the temperature. 6 shows a circuit which, in conjunction with the various trigger coil arrangements, compensates for temperature-dependent changes in the critical level 86. In the circuit of FIG. 15, the trigger coils are shown as block 240. It can be coils with different numbers of turns (Fig. 1 to 3), coils with different air gaps (Fig. 4 and 5), a single coil on a narrow U-shaped core (Fig. 7 to 9), a single coil act on a wide U-shaped core (Figs. 10 and 11) or push-pull coils on a single core (Figs. 13 and 14). A silicon diode 242 is connected in series with cathode 78 in common return 244. ψ A voltage regulator is located above the rigging 240
einem Widerstand 246 und einem Thermistor 248. Dieser besitzt einen negativen Temperaturkoeffizienten, so daß sein Widerstand· wert mit steigender Temperatur abnimmt. Das Gatter 80 ist an den Spannungsteiler zwischen dem Widerstand 246 und dem Thermistor 248 angeschaltet. Bei steigenden Temperaturen erzeugt der Anoden-Kathodensperrstrom über den Gleichrichter 74 einen kleinen Spannungsabfall an der Diode 242, so daß dera resistor 246 and a thermistor 248. This has a negative temperature coefficient, so that its resistance · value decreases with increasing temperature. Gate 80 is connected to the voltage divider between resistor 246 and the Thermistor 248 turned on. When the temperature rises, the anode-cathode reverse current is generated via the rectifier 74 a small voltage drop across the diode 242, so that the
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Gatter-Kathodenübergang in Sperrichtung vorgespannt wird. Bei zunehmender Temperatur nimmt die am Thermistor erzeugte Gatterspannung ab. Eine Temperaturkompensation unter Verwendung nur des Thermistors 248 oder der Diode 242 ist ebenfalls möglich. Die Schaltung verhindert außerdem ein fehlerhaftes Triggern durch überlagerte Spannungen, die insbesondere bei hohen Drehzahlen und ho^en Temperaturen durch Streuflüsse erzeugt werden.Gate-cathode junction is reverse biased. As the temperature increases, the gate voltage generated at the thermistor decreases. A temperature compensation under Using only thermistor 248 or diode 242 is also possible. The circuit also prevents one incorrect triggering due to superimposed voltages, in particular at high speeds and high temperatures are generated by stray flux.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 |