DE2724797A1

DE2724797A1 - HV ignition lead for IC engine - incorporates capacitance within cable by provision of electrode surrounding tubular conductor

Info

Publication number: DE2724797A1
Application number: DE19772724797
Authority: DE
Inventors: Bernhard Skowronek
Original assignee: MONETTE KABEL U ELEKTROWERK GM
Current assignee: MONETTE KABEL U ELEKTROWERK GM
Priority date: 1977-05-28
Filing date: 1977-05-28
Publication date: 1978-11-30

Abstract

The ignition of the mixture in an internal combustion engine can, in certain circumstances, be improved by increasing the energy in the discharge across the sparking plug electrodes. This has been done by adding a capacitor to the HT circuit as a separate item mounted on the sparking plug. A solution saving both space and components is to incorporate the required capacitance within the HT lead by adding an electrode layer (13) around the conductor (11). The conductor is pref. placed around a central dielectric core (10) to increase its surface area. The cable dielectric (12) separates the conductor (11), forming one plate of the capacitor, from the screen (13), forming the other. An outer sheath (14) protects the whole lead.

Description

Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochspannungszundleitung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Description The invention relates to a high-voltage ignition line according to the preamble of claim 1.

Zum Entzünden des Kraftstoffgemisches im Zylinder eines Verbrennungskraftmotors bzw. eines anderen zundföhigen Gemisches bei 01- und Gasfeuerungen nutzt man die Funkenentlodung zwischen den Elektroden einer ZUndkerze bzw. zwischen den ZUndelektroden aus.For igniting the fuel mixture in the cylinder of an internal combustion engine or another flammable mixture with oil and gas firing you use the Spark discharge between the electrodes of an ignition plug or between the ignition electrodes the end.

Die Funkenenergie ist abhängig vom elektrischen Strom der Funkenstrecke und ist begrenzt durch den gesamten Widerstand im Hochspannungskreis. Oftmals ist die Zundfunkentemperatur zu niedrig, um magere Gemische zu entzUnden.The spark energy depends on the electrical current of the spark gap and is limited by the total resistance in the high voltage circuit. Often is the spark temperature is too low to ignite lean mixtures.

Um einen leistungsstdrkeren ZUndfunken zu erzeugen, entwickelte man fUr Verbrennungskraftmotoren Hochspannungskondensotoren, die auf dem Körper der Zündkerze aufgebaut und parallel zur Funkenstrecke geschaltet sind. Die im Kondensator gespeicherte elektrische Energie wird mit dem Ansteigen der Zündspannung bei der Jonisotionsgrenze an den ZUndelektroden als kapazitive Stoßladung frei. Der so entwickelte ZUndfunke besitzt plasmaartige Eigenschaften, ist auch bei mageren Kroftstoffgemischen zündwillig und wirkt einem "Stottern" des Verbrennungsmotors entgegen. Die hierbei verwendeten Kondensatoren benötigen jedoch einen relotiv großen Raumbedorf, sind relativ teuer sowie wegen der häufig auftretenden mechanischen Schwingungen und der daraus resultierenden Erschütterungen, aber auch wegen erhöhter Temperaturbelostung relativ störanfällig. Die bisher verwendeten getrennten Kondensatoren haben darüber hinaus den Nachteil, daß sie eine getrennte Montage erfordern.In order to generate a more powerful spark, one developed For internal combustion engines high-voltage condensers that are on the body of the Spark plug are constructed and connected in parallel to the spark gap. The one in the condenser Stored electrical energy is used as the ignition voltage increases Ionisotion limit on the ignition electrodes as a capacitive surge charge free. The so developed The spark has plasma-like properties and is also found in lean fuel mixtures ignitable and counteracts a "stutter" of the internal combustion engine. The one here The capacitors used, however, require a relatively large amount of space relatively expensive and because of the frequent mechanical vibrations and the resulting vibrations, but also because of increased temperature exposure relatively prone to failure. The previously used separate capacitors to have moreover, the disadvantage that they require separate assembly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine HochspannungszUndleitung zu schaffen, die trotz des Vorhandenseins parallelgeschalteter Kapazitäten praktisch nicht mehr Platzbedarf erfordert als eine normale Zundleitung und die darüber hinaus die Montage zusätzlicher Kondensatoren überflüssig macht.The invention is based on the object of a high-voltage ignition line to create that is practical despite the presence of parallel capacities does not require more space than a normal ignition line and beyond eliminates the need to mount additional capacitors.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen vorgesehen.To solve this problem, according to the invention, the in the characterizing Part of claim 1 specified measures provided.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den UnteransprUchen.Advantageous further developments result from the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemäßen HochspannungszUndleitung, Fig. 2 eine erfindungsgemäße HochspannungszUndleitung mit den wesentlichen Bestandteilen der Zundvorrichtung als Prinzipschaltbild, Fig. 3 und 4 Querschnitte durch erfindungsgemäße Hochspannungs zUndleitungen, Fig. 5 einen ZUndleiter mit einer als Kondensatorbelog dienenden Folie, die in ihrem Randbereich gefiedert ist und Fig. 6 einen ZUndleiter mit zwei Lagen eines im Gegenschlag gewickelten und als Kondensatorbelag dienenden Metallbandes.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing figures explained. They show: FIG. 1 the basic structure of a high-voltage ignition line according to the invention, 2 shows a high-voltage ignition line according to the invention with the essential components the ignition device as a basic circuit diagram, FIGS. 3 and 4 cross sections through according to the invention High-voltage lead wires, Fig. 5 shows a lead wire with a capacitor as a capacitor serving foil, which is feathered in its edge area and Fig. 6 an ignition conductor with two layers of one wound in counter-blow and as a capacitor layer serving metal band.

Das in Fig. 1 prinzipiell dargestellte ZUndkabel besteht aus einer Seele 10, um die herum eine Zundleitung 11 angeordnet ist, die wiederum von einem Dielektrikum 12 umgeben ist, auf dem sich dann ein Kondensatorbelag 13 befindet. Dieser ist - wie das an sich bekannt ist - mittels einer Isolierschicht 14 elektrisch gegenüber der Umgebung isoliert.The ZUndkabel shown in principle in Fig. 1 consists of a Core 10, around which an ignition line 11 is arranged, which in turn is from a Dielectric 12 is surrounded, on which a capacitor plate 13 is then located. As is known per se, this is electrical by means of an insulating layer 14 isolated from the environment.

Selbstverständlich sind die steckbaren Enden einer solchen Hochspannungszundleitung geometrisch derart ausgebildet, daß sie mit den jeweils vorhandenen AnschlUssen kompatibel sind.It goes without saying that the plug-in ends of such a high-voltage ignition line are geometrically designed in such a way that they are connected to the respective existing connections are compatible.

Die sich ergebende Kapazität wird bekanntlich durch die vorhandenen Kondensatorflächen sowie den Abstand dieser Flächen voneinander bestimmt. Sie kann damit den jeweiligen BedUrfnissen angepaßt werden.The resulting capacity is known to be due to the existing Capacitor surfaces and the distance between these surfaces is determined. she can so that they can be adapted to the respective needs.

In Fig. 2 ist das Prinzipschaltbild einer Zündvorrichtung dargestellt. Eine Spannungsquelle 15 treibt einen Strom durch eine Primärspule 16 eines ZUndtransformators. Die durch einen Unterbrecher 17 sich ergebenden spontanen Stromänderungen verursachen in der Sekundärspule 18 mit hoher Windungszahl eine hohe Sekundärsponnung, die zu einem Funkenüberschlag zwischen den Elektroden 19 und 20 der Zündvorrichtung führt. Durch die Verwendung eines ZUndkabels mit parallelgeschalteter Kapazität wird die ZUndleistung entsprechend erhöht und damit der Zundvorgang erleichtert und stabilisiert. Der so in seiner Temperatur angehobene ZUndfunke besitzt plasmaartige Eigenschaften. Damit verbessern sich die Starteigenschaften der Verbrennungskraftmaschinen bzw. der Ul- und Gas feuerungen, da nunmehr auch zundunwillige Brennstoff-Luft-Gemische einwandfrei gezündet und verbrannt werden können.In Fig. 2, the basic circuit diagram of an ignition device is shown. A voltage source 15 drives a current through a primary coil 16 of an ignition transformer. The resulting spontaneous current changes caused by a breaker 17 in the secondary coil 18 with a high number of turns, a high secondary voltage, which leads to leads to a sparkover between the electrodes 19 and 20 of the ignition device. By using an ignition cable with capacitance connected in parallel, the The ignition output is increased accordingly and the ignition process is thus facilitated and stabilized. The spark, which is raised in temperature in this way, has plasma-like properties. This improves the starting properties of the internal combustion engine or the Ul- and gas firing, since now also unwilling fuel-air mixtures can be properly ignited and burned.

Auch die Verwendung stark abgemagerter Gemischbereiche ist damit möglich, ohne daß die Verbrennung ungleichmäßig verliefe. Die Abmagerung des Brennstoff- bzw. Kroftstoffgemisches hat gleichzeitig eine Verringerung des Ausstoßes an Schadstoffen (im Abgas) zur Folge. Auch eine Verringerung des Verbrauchs sowie eine Erhöhung der Standzeiten der Zündvorrichtungen bzw. Zündkerzen und Unterbrecherkontakte läßt sich feststellen.It is also possible to use heavily emaciated mixture areas, without the combustion going unevenly. The emaciation of the fuel or fuel mixture has at the same time a reduction in the emission of pollutants (in the exhaust gas). Also a decrease in consumption as well as an increase the service life of the ignition devices or spark plugs and breaker contacts determine yourself.

In den Fig. 3 und 4 sind Querschnitte durch eine erfindungsgemäße Hochspannungszundleitung dargestellt. In Fig. 3 ist auf einer hinreichend flexiblen Seele 10 mit kreisringförmigem Querschnitt ein ZUndleiter 11 vorgesehen. Auf dem diesen umgebenden Dielektrikum 12 ist eine als Kondensatorbelog dienende leitfähige Schicht 13 vorgesehen, die mit dem ZUndleiter 11 kopazitiv zusammenwirkt. Selbstverständlich kann die als Kondensatorbelag wirkende Schicht 13 auch mit einer weiteren Schicht in gleicher Funktion zusammenwirken, die auf der dem ZUndleiter 11 abgewandten Seite vorgesehen sein kann.3 and 4 are cross sections through an inventive High voltage ignition line shown. In Fig. 3 is on a sufficiently flexible Core 10 with a circular cross-section, an ignition conductor 11 is provided. On the this surrounding dielectric 12 is a conductive one which serves as a capacitor belog Layer 13 is provided, which cooperates with the Zundleiter 11 co-capacitively. Of course the layer 13 acting as a capacitor coating can also be combined with a further layer cooperate in the same function on the side facing away from the Zundleiter 11 can be provided.

Bei einer Hochspannungszundleitung entsprechend Fig. 4 sind die Verhältnisse ganz entsprechend. Lediglich die geometrischen Gegebenheiten sind ein wenig verändert.In the case of a high-voltage ignition line according to FIG. 4, the conditions are quite accordingly. Only the geometrical conditions have changed a little.

Die Kondensatorbeläge können auch als Folie 22 ausgebildet werden, die - zwecks Erhöhung der Flexibilität - im Randbereich vorzugsweise gefiedert ist. Die Folie konn umwandelt oder auch parallel einlaufend angeordnet werden. Selbstverständlich können gewisse Uberloppungen vorgesehen werden. Zur besseren Kontaktierung der einzelnen Folienabschnitte kann ein zur Folie parallel verlaufender und mit ihr elektrisch verbundener Beidraht vorgesehen werden.The capacitor layers can also be designed as a film 22, which - for the purpose of increasing flexibility - is preferably feathered in the edge area. The film can be converted or arranged to run in parallel. Of course certain overlaps can be provided. For better contacting the individual Foil sections can run parallel to the foil and with their electrically connected drain wire are provided.

Die Kondensatorbeläge können galvanisch, durch Elektrophorese, durch Metallsprühen oder auch durch Aufwickeln entsprechender Metallbänder oder -drähte entstehen, wobei bei Vorhandensein mehrerer Lagen sowohl im Gleichschlag als auch im Gegenschlag gewickelt werden kann.The capacitor plates can galvanically, by electrophoresis, through Metal spraying or by winding up appropriate metal strips or wires arise, with the presence of several layers both in Lang lay and can be wrapped in reverse.

Schließlich können die Kondensatorbeläge auch in Form elektrisch leitfohiger Lacke aufgebracht werden.Finally, the capacitor coatings can also be electrically conductive Paints are applied.

Als Dielektrikum zwischen den Kondensatorbelägen eignen sich alle hinreichend flexiblen isolierenden Stoffe, die allgemein als Leitungsisolation Verwendung finden, insbesondere Teflon, Polyäthylen, Polyvinylchlorid, Polyimid oder Silikongummi.All of them are suitable as a dielectric between the capacitor layers sufficiently flexible insulating materials, which are generally used as line insulation find, in particular Teflon, polyethylene, polyvinyl chloride, polyimide or silicone rubber.

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Claims

HIGH VOLTAGE IGNITION LINE Patent claims: 1. High voltage ignition line, in particular for internal combustion engines as well as b1 and gas firing, thereby characterized in that running essentially parallel to the ignition conductor (11) and separated by sufficiently flexible dielectric (12) additionally at least one Capacitor coating (13, 22, 23, 24) is provided.

2. Hochsponnungszundleitung according to claim 1, characterized in that that the Zundleiter (11) forms the second capacitor plate.

3o high voltage ignition line still claim 1, characterized in that that there are also two condenser pads.

4. High-voltage ignition line according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the Zundleiter (11) is a conductive Belog surrounding a core is.

5. High-voltage ignition line still one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the ignition conductor (11) is designed as a flat conductor.

6. High voltage ignition line still one of claims 1 to 5, thereby characterized in that the or the condenser belt as bundled up or film (22) running in parallel, possibly also arranged in an overlapping manner are.

7 high-voltage ignition line according to claim 6, characterized in that that the film (22) is feathered in order to achieve greater flexibility in the edge area is.

8 high-voltage ignition line according to one of claims 6 or 7, thereby characterized in that above or below the film (22) one of the better contacts serving drain wire is available,

9. HochspannungszUndleitung still one of the claims 1 to 5, characterized in that the or the capacitor plates (13) Galvonisch are upset.

10. High-voltage ignition line according to one of claims O to 5, characterized characterized in that the condenser cover or coverings (13) are applied by electrophoresis are.

11. High-voltage ignition line according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the capacitor field or fields (13) are applied by metal spraying are.

12. High-voltage ignition line according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the or the capacitor plates (13) each by one or several layers of metal bond (23, 24) are formed.

13. High voltage ignition line still one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the or the condenser linings (13) each by one or more layers of a stranded wire, a braid, a wrapping or a combination of these, each using round wire.

14. High voltage ignition line still claim 12 or 13 with several Layers, characterized in that the layers are wound in Lang lay,

15th High-voltage ignition line or claim 12 or 13 with several layers, characterized in that that the layers are wound in reverse.

16. High-voltage ignition line according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the capacitor plate or plates (13) made of electrically conductive Curls are built up.

17. High-voltage ignition line according to one of claims 1 to 15, characterized characterized in that the dielectric between the capacitor layers (13) is Teflon, Polyethylene, polyvinyl chloride, polyimide or silicone rubber as a layer or as a film wrap is provided.

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