Hochspannungszündeinrichtung für Verbrennungsmotoren mit einer vor die Zündkerzen geschalteten Funkenstrecke. Bei Hochspannungszündeinrichtungen für Verbrennungsmotoren ist es bekannt, vor die Zündkerzen eine Funkenstrecke zu schalten, %@,odurch man auch bei verrussten oder ver- ölten Kerzenelektroden noch das Überspringen eines Funkens und zugleich eine Reinigung der Elektroden erreichen kann.
So nützlich aber die Vorschaltfunkenstrecke beim Lauf des Motors sein kann, so schädlich ist sie im allgemeinen beim Anlassen und bei lang samem Lauf des Motors. Damit nämlich die Vorschaltfunkenstrecke die beabsichtigte Wir- kung ergibt, muss ihr Elektrodenabstand ziemlich gross sein.. Dient nun beispielsweise als Zündspannungsquelle ein Magnetapparat, so wird eine grosse Funkenstrecke erst bei einer höheren Drehzahl durchschlagen, als sie in der Regel beim Ankurbeln oder elektrischen An lassen des Motors erreicht wird.
Ebenso benö- nötigtman im Falle derBatteriezündung, wenn der Motor noch kalt ist, -eine höhere Durch schlagsspannung an den Zündkerzen als bei warmem Motor. Nun vermindert aber natürlich die Vorschaltfunkenstrecke wie jeder andere Wi- derstand im Hochspannungskreis die für den Zündfunken verfügbare Spannung.
Wirft man noch dazu den Motor mittelst eines elektri schen Anlassers an, für den dieselbe Bat terie als Spannungsquelle dient, wie für die Zündung, so hat man wegen der starken Inanspruchnahme der Batterie durch den An lassmotor während des Anlassens ohnehin schon eine geringere Primärspannung und damit auch eine schwächere Zündspannung zur Verfügung als während des Laufes des Motors.
Um die genannten Übelstände zu besei tigen, wird der Erfindung gemäss der Wider stand des Hochspannungsstromkreises beider Vorschaltfunkenstrecke beim Anlassen kleiner gemacht als im Betrieb, um beim Anlassen das Überspringen des Zündfunkens zu er leichtern.
Auf den Zeichnungen sind mehrere Aus führungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 1 zeigt Innenansicht, Fig. 2 Quer schnitt nach A-B der Fig. 1 eines Vertei- lers mit Überschlagelektroden; Fig. 3 zeigt den Längsschnitt mit teilweiser Ansicht eines Magnetapparates; Fig. 4 ist der Querschnitt C-D; dazu Fig. 5 ist der Längsschnitt mit teilweiser Ansicht eines Magnetapparates an derer Ausführung; die Fig. 6-13 zeigen die Hauptteile anderer Ausführungsbeispiele im Schnitt;
Fig. 14 ist die Ansicht eines wei teren Ausführungsbeispiels, zu dem Fig. 15 eine Einzelheit im Schnitt nach E-F wie dergibt.
Bei den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Vorschaltfunken- strecke an dein Verteiler der Zündeinrich- tung angebracht, und zwar dienen die gleich zeitig für die Weiterleitung des Stromes an geordneten Elektroden b und c als Elektro den der Vorschaltfunkenstreeke. Die Elek trode b ist an dem unilaufenden, unverstell- baren Verteilerstück a angeordnet.
Die Elek troden<I>c</I> (ei-ci) befinden sich an der fest stehenden Verteilerscheibe d. Klemmschrau- ben e dienen zur Weiterleitung des Stromes von den Elektroden c zii den Zündkerzen. Die Elektroden c sind so gestaltet, dass sie so wohl bei Frühzündung, als auch bei Spät zündung der Elektrode b gegenüberstehen. In der Frühzündstellung ist der Abstand gleich der gewünschten Länge der Vorschalt- funkenstrecke bei vollem Lauf des Motors und in der Spätzündstellung, also beim An lassen des Motors, so klein als möglich.
Nach jeder Verstellung des Zündzeit punktes stehen der Elektrode b im Zünd- inoment andere Punkte der Elektroden c gegenüber.
Das in den Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsbeispiel ist ein Magnetapparat mit umlaufendem Anker und zwei Unter brechungen des Primärstromkreises bei einer Umdrehung des Ankers.
Auf einer Welle<I>f</I> des Ankers rg ist an Stelle des üblichen Schleifringes für die Strom abnehmerkohle ein Metallring la angeordnet, der an zwei einander gegenüberliegenden Stellen Erhebungen il und i2 besitzt, und die Schleifkohle ist durch eine feststehende Über schlagsspitze 7c ersetzt. Der Ring h ist so auf die Ankerachse aufgesetzt, dass bei der Ankerstellung, die der Spätzündung ent spricht, die höchste Stelle einer der Erhe bungen ii, i2 der Spitze 1e gegenübersteht und bei der Ankerstellung, die der Früh zündung entspricht, die niedrige Ringfläche.
Die Fig. 5-15 zeigen Anordnungen, bei welchen mindestens eine der Elektroden der Vorschaltfunkenstrecke verstellbar ist und unter dem Einfluss der Fliehkraft steht.
Die selbstregelnde Vorschaltfunkenstrecke ist bei der Ausführung nach Fig. 5 zwischen einen Stromabnehmer 1 und ein umlaufendes Verteilerstück 2 eingefügt und zwar derart, dass die eine Elektrode 3 fest mit dein Strom abnehmer 1 und die andere Elektrode 4 ach- sial verschiebbar mit dem Schaft 5 des um laufenden Verteilerstückes 2 verbunden ist. Die Elektrode 4 sitzt an einer Hülse 6, die auf dem Schaft h verschiebbar angeordnet ist. Ein Fliehkraftregler mit Fliehgewichten 7 greift einerseits an dem Schaft "5 und an derseits an der Hülse 6 an.
Im Ruhezustand und bei niedrigen Drehzahlen nähert eine Feder 8 die Elektrode 4 der Elektrode 3, so dass nur ein ganz geringer Überschlagwider stand zwischen den Elektroden der Vorschalt- funkenstrecke besteht. Mit zunehmender Dreh zahl aber ziehen die Fliehgewichte 7 die Elektrode 4 immer weiter von der Elek trode 3 ab, bis eine durch Anschlag be stimmte Länge der Vorschaltfunkenstrecke erreicht, ist.
Bei der Ausführung nach Fig. 6 ist wie bei Fig. 1 und 2 die Vorschaltfunkenstrecke in den Verteiler selbst verlegt.. Die Elektrode 4 des umlaufenden Verteilerstückes 2 ist in einer an die Hochspannungsleitung 9 ange schlossenen Metallhülse 10 radial verschieb bar und steht durch einen Stift 11 mit einem Fliehgewicht 7 in fester Verbindung. Das Fliehgewicht 7 ist auf der der Elektrode 4 entgegengesetzten Seite der Drehachse des Verteilers 2 angeordnet. In der Ruhe und bis zu einer bestimmten Drehzahl überwiegt die Kraft der Feder 8 die Wirkung des Ge wichts 7. Solange stehen die Elektroden und 4 einander so nahe gegenüber, dass der Überschlagwiderstand zwischen ihnen gering ist.
Von einer bestimmten Drehzahl an aber gewinnt die Fliehkraft des Gewichtes 7 die L\berhand, wodurch der Abstand der Elek troden 3 I und 4 vergrössert wird.
Die Ausführung nach Fig. 7 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 6 dadurch, dass die selbstregelnde Vorschaltfunkenstrecke 3, 4 ganz in das umlaufende Verteilerstück hineinverlegt und die verstellbare Elek trode 4 selbst als Fliehgewicht ausgebildet ist. Die Überleitung der Hochspannung vom umlaufenden Verteilerstück 2 nach den Ver teilersegmenten 12 geschieht durch Über schlagspitzen 13; sie könnte auch mit Hilfe einer Schleifkohle geschehen.
Um den Über gangswiderstand zwischen den Elektroden 3 und 4 bei niedrigen Drehzahlen möglichst ge ring zu halten, ist nur die verstellbare Elek trode 4 mit einer Spitze versehen, die feste Elektrode 3 dagegen mit einer entsprechen den Vertiefung, so dass bis zur kritischen Drehzahl die beiden Elektroden einander in einer Fläche beführen.
Fig. 8 zeigt einen wagrecht liegenden Verteiler; wie er vorzugsweise bei Batterie- zündeinrichtungen zur Anwendung kommt. Überschlagelektroden des Verteilers 2 sind wiederum zugleich die Elektroden der selbst regelnden Vorschaltfunkenstrecke; die Elek trode 4 wird hier, wie bei dem Beispiel der Fig. 5, in der Richtung der Drehachse des Fliebkraftregters verschoben.
Damit sich hier bei. die Länge der Vorschaltfunkenstrecke ändert, sind die feststehenden Verteilerelek troden so gestaltet, dass ihr Abstand von der Verteilerachse nach der Innenseite der Ter- teilerscheibe hin zunimmt.
Ist es auf der einen Seite eiwünscht, bei niedrigen Drehzahlen den Funken zwischen Spitzen überschlagen zu lassen, die einen verhältnismässig geringen Übergangswider stand bieten, so ist auf der andern Seite na mentlich bei der umlaufenden Elektrode für den Dauerbetrieb eine weniger rasch sich ab nützende Elektrodenform zu bevorzugen. Die Fig. 9 und 10 zeigen zwei Ausführungsbei- spiele des Erfindungsgegenstandes, die diesen beiden Forderungen gerecht werden.
Bei diesen Einrichtungen ist der verän derlichen Funkenstrec%e eine feste Funken strecke parallel angeordnet, die nach Über schreitung einer bestimmten Drehzahl einge schaltet wird, und deren Elektrode 14 eine für den Dauerbetrieb geeignete Form besitzt.
Die Anordnung nach Fig. 9 ist derjenigen nach Fig. 6 . ähnlich, nur ist die leitende Hülse 10, in der sich die Elektrode 4 ver schiebt, mit einem so weit sich erhebenden V'r ulstrand 14 versehen, dass dieser Rand nach dem Zurücktreten der Elektrode 4 als Elektrode des umlaufenden Verteilerstückes 2 dient; d. h. dass der Funkenübergang dann zwischen den Elektroden 14 und 3 statt findet.
Fig. 10 zeigt wieder einen wagrecht lie genden Verteiler. Das umlaufende Verteiler stück 2 ist hohl ausgebildet und enthält einen um eine wagrechte Achse 15 dreh baren Hebel 16, der eine Anzahl Kugeln 17 trägt. Eine Blattfeder 18 hält den kugelbe lasteten Hebel 16 zunächst in einer solchen Lage, dass die am freien Ende des Hebels angebrachte verstellbare Elektrode 4 der Vor schaltfunkenstrecke den Elektroden 3 der Verteilerscheibe 2 so weit als zulässig ange nähert ist. Die äusserste der .Kugeln 17 liegt an einer Schrägfläche 19 des Deckels 20 des umlaufenden Verteilerstückes 2 an.
Bei einer bestimmten Drehzahl ist der Zentrifugaldruck der Kugeln 17 gegen die Schrägfläche 19 so gross, dass der Hebel 16 entgegen der Wir kung der Feder 18 heruntergedrückt wird, wodurch sich die Elektrode 4 von den Elek troden 3 entfernt. Auf der Aussenseite des schrägen Deckelteils 19 des umlaufenden Verteilerstückes 2 ist eine Elektrode 14 mit halbkugelförmigem Kopf angeordnet. Die Elektrode 4 wird so weit von 3 wegbewegt, dass der Überschlagwiderstand zwischen 14 und 3 geringer ist als derjenige zwischen 4 und 3 und der Funke zwischen 14 und 3 übergeht. Die Elektrode 14 ist aber wegen ihrer Halbkugelform dem Abbrand so gut wie gar nicht unterworfen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 sind ebenso wie bei der Ausführung nach Fig. 7 beide Elektroden 3 und 4 der Vor- schaltfunkenstrecke < in dem umlaufenden Ver teilerstück 2 angeordnet, während die Über leitung der Hochspannung von hier aus auf die Verteilersegmente 12 mittelst einer Schleif kohle 23 erfolgt.
Die verstellbare Elektrode 4 ist zugleich als Fliehgewicht ausgebildet und gelenkig mit der Führung 25 der Ver teilerkohle 23 verbunden. Eine kleine Spiral feder 26 sucht die Elektrode 4 entgegen der Fliehkraft auf die Elektrode 3 niederzu drücken. Die Anbringung beider Elektroden der Vorschaltfunkenstvecke am Verteilerstück 2 hat den Vorteil, dass eine gewisse Exzen trizität des umlaufenden Verteilerstückes 2 zur Verteilerscheibe 24 insofern unschädlich ist, als trotzdem die Länge der Vorschalt- funkenstrecke mit Bezug auf alle Verteiler segmente 12, d. h. also für jede Kerze gleich bleibt.
Die Anordnung nach F ig. 11 hat ausserdem noch den Vorzug, dass kein Teil der Vorschaltfunkenstrecke im Innern des umlaufenden Verteilerstückes 2 liegt, wo ihre Elektroden nicht leicht gekühlt und die beim Funkenübergang entstehenden gasförmigen Ionisationsprodukte der Luft nicht so gut ab geleitet werden können, als wenn der Fun- kenübergang ausserhalb des umlaufenden Ver teilerstückes vor sich geht.
Bei der Ausführung nach Fig. 12 besitzt die Funkenstrecke 13 Elektroden, die einen festen Abstand voneinander haben. Im Ruhe zustand und bei langsamem Lauf kann der Strom von der Zuleitung 9 über Kugel 4, Hülse ".5 und Schleifkohle 23 zu den Seg menten 12 der Verteilerscheibe ?24 gelangen. Sobald das Verteilerstück 2 in raschere Ro tation versetzt wird, entfernt sich die Kugel 4 von der Zuleitung 9. Sobald der Abstand zwischen beiden grob genug ist, geht der Strom über die Elektroden 13.
Eine weitere Steigerung der (xeschwir)digkeit bleibt jetzt ohne Einfluss auf den Widerstand des Hoch spannungsstromkreises bei der Funkenstrecke, der durch den Abstand der festen Elektro den 13 gegeben ist. Die Ausführungsform nach Fig. 13 unter scheidet sich von der eben beschriebenen nur dadurch, dass die eine Elektrode der Funkenstrecke 13 durch die Hülse 25 selbst bezw. einen Ansatz dieser gebildet wird.
Bei den aussen auf dem Verteilerstüch angeordneten Elektroden, wie sie Fig. 11 zeigt, kann zweckmässig die eine Elektrode becherförmig sein, so dass sie die Funken strecke einschliesst. Fig. 14 und 15 zeigen diese Ausführung.
Von den beiden Elektroden. 3 und 4 ist die eine, 3, fest mit dem umlaufenden Ver teilerstück 2 verbunden, während die andere, 4, als Fliehgewicht ausgebildet und an einer Feder 27 angeordnet ist. Die Feder 27 dient gleichzeitig zum Überleiten des Stromes vor) der Elektrode zu der Schleifkohle 23.
Ini Ruhezustand, bezw. bei langsamem Lauf des Apparates geht der Strom unmit telbar über die sich berührenden Elektroden 3, 4 und die Feder 27 zu der Schleifkohle 23. Sobald das Verteilerstück 2 eine gewisse Umlaufgeschwindigkeit erreicht hat; trennen sich die beiden Elektroden voneinander, da die Elektrode 4 durch ihr Gewicht nach aussen strebt.
Die Elektrode 4 ist mit einer becherar- tigen Aushöhlung 28 versehen, in die die Elektrode 1 hineinragt, so dass der Funken selbst bei hoher Umdrehungszahl des Appa rates gegen Abblasen geschützt ist.