DE2240539A1

DE2240539A1 - Zuendanordnung

Info

Publication number: DE2240539A1
Application number: DE2240539A
Authority: DE
Inventors: Robert Shepard
Original assignee: Plessey Handel und Investments AG
Current assignee: Plessey Handel und Investments AG
Priority date: 1971-08-17
Filing date: 1972-08-17
Publication date: 1973-03-01
Also published as: US3835830A; GB1397565A

Description

PLESSEY HAlTOEL UIID INVESTMENTS AG

Gartenstraße 2

CH-6300 Zur/ Schweiz

Unser Zeichen: P 2160

Zündanordnung

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Zündanordnung für Brennkraftmaschinen

Nach der Erfindung ist eine Zündanordnung für Brennkraftmaschinen gekennzeichnet durch eijie Hochspannungsquelle, einen Speicherkohdensator, eine Diode, über die der Speicherkondensator von der Hochspannungsquelle aufgeladen wird, einen Transformator mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung, einen Thyristor, der auf einen Triggerimpuls derart anspricht, daß der Speicherkondensator über die Primärwicklung des Transformators unter Erzeugung eines Zündimpulses in der Sekundärwicklung entladen wird, und eine Abnehmerspule, die auf die Vorbeibewegung eines Magneten in ihrer Nähe anspricht, der an einem Teil der mit der Zündanordnung zur Erzeugung des Triggerimpulses und des Zündimpulses ausgestatteten Brennkraftmaschine verbunden ist.

Schw/Mk

309809/0837

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild einer magnetisch betätigten Zündanordnung nach der Erfindung,

Fig. 2 ein schematisches Diagramm der Teile eines Zündmagneten und

Fig. 3 ein Diagramm des typischen Verlaufs einer Zündmagnetkurve.

Die Schaltungsanordnung enthält nach Fig. 1 eine Magnetspule 1, in der ein Spannungsimpuls in der Größenordnung von AOO V mit dem in Fig. 3 dargestellten Verlauf induziert wird. Parallel zur Magnetspule 1 liegt eine Zenerdiode 2, die den Spitzenwert der an der Magnetspule entwickelten Spannung begrenzt. Der Spannungsimpuls gelangt von der Magnetspule über Gleichrichter 5 und 6 zu Kondensatoren 3 bzw. 4, die auf den Spitzenwert des an der Magnetspule entwickelten Spannungsimpulses aufgeladen werden. Die Primärwicklung 7 der Zündspule der Anordnung ist mittels eines von einem Thyristor 8 gebildeten Schalters in Serie zum Kondensator 3 geschaltet. Der Thyristor wird durch einen von einer Abnehmerspule 9 stammenden Triggerimpulsea in den leitenden Zustand versetzt. Die Erzeugung dieses Impulses wird später noch beschrieben. Der Triggerimpuls wird der Steuerelektrode des Thyristors von der Abnehmerspule 9 über einen aus den Widerständen 10 und 11 bestehenden Spannungsteiler zugeführt. Zum Schutz des Thyristors vor einer Gegenspannung an seiner Steuerelektrode ist mit der Steuerelektrode eine Diode 12 verbunden, die sich im leitenden Zustand befindet, wenn an der Steuerelektrode eine Gegenspannung anliegt.

309809/0837

; 22ÄÖ539

J. 3 —

Im Betrieb der Anordnung wird- beim Umschalten^ deSi Thyristors 8 in den leitenden Zustand mittels eines Triggerimpulses von der Abnehmerspule 9 der Kondensator 3 über die Primärwicklung? der Zündspule entladen, und ander Sekundärwicklung 13 der Zündspule wird eine sehr hohe Spannung induziert, die zum Überschlag an einer Funkenstrecke 14 ange^- legt-wird. Der von der Funkenstrecke 14 gebildete Wider-, stand sinkt, wenn die Strecke ionisiert wird, und der Kondensator 4, der auf die Hochspannung, d.h. auf etwa. 400 V über die Diode 6 aufgeladen war, entlädt sich über die Sekundärwicklung 13, damit eine ZündverStärkungsenergie geliefert wird.

Damit die Impedanz der Sekundärwicklung für den .Stromfluß vom Konderisator 4 erniedrigt wird, ist parallel zur Primärwicklung eine Diode 15 geschaltet, so.daß die Primärwicklung über -die Diode wirksam kurzgeschlossen wird, wenn sich der Kondensator 4 entlädt, wobei die von der Sekundärwicklung für den Zündverstärkungsstrom vom ' ' Kondensator 4 gebildete Impedanz minimalisiert wird.

Nach Fig. 2 enthält ein für die hier beschriebene Zündanordnung geeigneter Zündmagnet einen rotierenden Magneten 16 und einen ortsfesten Magneten sowie eine Spule 17, die auf einem W'eicheisenkern 18 angebracht ist. Wenn sich die Magnetspule am Magneten vorbeidreht, wird in der Spule eine Spannung induziert, die zur Erzeugung :. des Zündfunkens verwendet wird. In der hier beschriebenen Anordnung ist zusätzlich zu der Magnetspule eine ortsfeste Abnehmerspule 19 vorgesehen, die auf einem eigenen Ei seilkern 20 befestigt ist. Die Abnelimerspule 19 entspricht der Spule 9 in dein Schaltbild von Fig.1. "Wenn zur Ansteuerung der Schaltung von Fig. T ein Zündmagnet gemäß Fig.2 verwendet wird, Werden die Kondensatoren 2 und k von Fig. 1 bei einer Drehung des rotierenden Mayioten

30980 9/083 7

in Richtung des Pfeils 21 vorbei an der Spule 17 und an dem Eisenkern 20 auf die in der Magnetspule induzierte Spannung aufgeladen; wenn sich der Magnet an der Abnehmerspule 19 vorbeibewegt wird ein Impuls erzeugt, der den Thyristorschalter zur Erzeugung des Zündfunkens betätigt.

In der in Fig. 2 gezeigten Anordnung ist die Abnehmerspule zwar auf einen eigenen Eisenkern gewickelt, doch kann sie auch von einer Windung gebildet werden, die ein Teil der Magnetspule ist. Bei einer derartigen Anordnung sind die Phasen der Windungen so angeordnet, daß das in der Abnehmerspule gebildete Signal gegenphasig zu dem in der Magnetspule induzierten Signal liegt. Auf diese Weise wird beim Betrieb einer solchen Schaltung nach der Erzeugung eines ersten Abschnitts 22 des in Fig. 3 dargestellten Impulses in der Abnehmerspule der Thyristor 8 eingeschaltet, doch werden in diesem Stadium weder der Kondensator 3 noch der Kondensator 4 aufgeladen, so daß kein Zündfunken erzeugt wird. Wenn der Hauptabschnitt 2$ des Impulses entsteht, werden die Kondensatoren 3 und 4 über die Dioden 5 bzw. 6 aufgeladen. Die Polarität dieses Teils des Impulsverlaufs ist jedoch nicht für die Zündung des Thyristors 8 geeignet. Wenn der letzte Abschnitt .24 des Impulsverlaufs auftritt, wird der Thyristor erneut gezündet, damit, wie oben beschrieben, an der Funkenstrecke 14 ein Funken erzeugt wird, wenn sich die Kondensatoren 3 und nacheinander entladen. Es sei bemerkt, daß die Polarität des Abschnitts 24 des in Fig. 3 dargestellten Kurvenverlaufs entgegensetzt zum Hauptabschnitt 23 ist und daß daher der letzte Abschnitt 24 von den Gleichrichtern 6 und 5 gesperrt wird und nicht zur Aufladung der Kondensatoren 3 und 4, sondern nur zur Entladung des Thyristors 8 dient.

309809/0837

In einer anderen Ausführungsform der in Fig. 1 dargestellten Anordnung können die Diode 6 und der Kondensator 4 weggelassen sein, wobei das Ende der Sekundärwicklung, mit der sie verbunden waren> an Masse gelegt ist. Bei dieser Anordnung wird die gesarate Zündenergie von der Primärwicklung 7 geliefert und es.wird.kein Zündverstärkungsstrom auf Hochspannungspotential^serzeugt.

In dem obigen Ausführungsbeispiel ist als Hochspannungsquelle zwar eine Magnetspule dargestellt, doch sei - .■ bemerkt, daß auch eine von einer Batterie gespeiste andere Hochspannungsquelle verwendet werden· kann. Eine solche Hochspannungsquelle.könnte beispielsweise einen. von einer Batterie gespeisten Festkörperwechsolrichter■■' enthalten. -....-. : ; : :-.-■■-

Die oben beschriebene Anordnung eignet sich insbesondere für Brennkraftmaschinen mit Magnetzündung;.diese Brennkraftmaschinen können Zwei-takt- oder Viertaktmaschinen für die Verwendung in Rasenmähern, Außenbordmotoren, Kettensägen und dergl. sein. Die obigen Ausführurigsbeispiele betrafen zwar eine Abnehmerspule, die den Teil einer Zündmagnetanordnung bildet, doch sei bemerkt, daß die Aufnehmerspule ebensogut auf einem anderen bewegten Teil einer Brennkraftmaschine angeordnet oder einem solchen Teil zugeordnet sein könnte, so daß der Zündfunken zum entsprechenden Zeltpunkt erzeugt wird, wie dem Fachmann ■ bekannt ist. .. , "

Es ist beabsichtigt, daß bei der Anwendung der hier beschriebenen.Zündanordnung die Zündspule oder die Zündspulen von.Transformatoren gebildet werden können die unmittelbar bei oder auf einer Zündspule angebracht ■

309on9/i:nj 17 ■ ■ ._ -...

sind, wie in der britischen Patentanmeldung Hr. 49695/70 beschrieben ist; für Mehrzylinderanwendungsfälle soll ein in der britischen Patentanmeldung Nr. 496S)6/70 beschriebenes System zur Erzeugung von Steuersignalen für die dem Thyristor 8 von Fig. i entsprechenden Thyristorschalter verwendet werden.

Claims

Patentansprüche

Zündanordnung für Brennkraftmaschinen, gekennzeichnet durch eine Hochspannungsquelle, einen Speicherkondensator, eine Diode, über die der Speicherkondensator von der Hochspannungsquelle aufgeladen wird, einen Transformator mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung, einen Thyristor, der auf einen Triggerimpuls derart anspricht, daß der Speicherkondensator über die Primärwicklung des Transformators unter Erzeugung eines Zündimpulses in der Sekundärwicklung entladen wird, und eine Abnehmerspule, die auf die Vorbeibewegung eines Magneten in ihrer Nähe anspricht, der an einem Teil der mit der Zündanordnpng zur Erzeugung des Triggerimpulses und des Zündimpulses ausgestatteten Brennkraftmaschine verbunden ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochspannungsquelle eine Zündmagnetspule für die Brennkraftmaschine ist, mit der die Anordnung verbunden ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündmagnetspule und die Abnehmerspule in . wirksamer Zuordnung zu dem Magneten angeordnet sind, der die Induzierung einer Spannung zuerst in der Zündmagnetspule und dann in der Abnehmerspule hervorruft .
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung der Zündspule an einem Ende mit einem weiteren Speicherkondensator und mit einer Diode verbunden ist, die an die Spannungsquelle angekoppelt ist, so daß sich

30980 970837

22ΛΠ539

der weitere Kondensator über die Diode auf die Spannung der Hochspannungsquelle auflädt und nach der Erzeugung des Zündimpulses über die Sekundärwicklung der Zündspule entlädt, damit zur Erhöhung der Intensität des erzeugten Funkens ein Zündimpulsverstärkungsstrom erzeugt wird.

309809/0837