Zündeinriehtung für Verbrenntin-,skraftinaschinen. C tn Die Erfind ung betriff t eine Zündeinrichtung <B>für</B> Verbrennung.skraftmaschiiien, die au Stelle eines magnetelektriscben Zündapparates oder einer Zündspule einen Röhrengenerator als Spanuungserzeuger verwendet.' Vor dem Magnetapparat und der Zünd- spule zeichnet sich das neue Zündsystem vor allein in zweierlei Hinsicht aus<B>-</B> Erstens fällt der mechanische Uuterbrecher weg.
Dieser ist bekanntlich derjenige Teil der Magnet- und Spulenzündung, der wegen der hohen an ihn gestellten Anforderungen am schwierigsten zu beherrschen ist. Zweitens kann man un- gedämpfte, Schwingungen von beliebiger Fre quenz erzeugen. Man hat daher die Möglich keit, den Zeitabschnitt, der für den Zündvoe- gang erforderlich ist, mit einer grossen An zahl von Schwingungen gleicher Amplitude auszufüllen.
Diese Eigensc.Iiaft des Röhren- generators lässt sich<B>je</B> nach Wurisch zur Herabsetzung der Zündspanntnig, zur Ver längerung des Zeitabschnittes, innerhalb dessen die Verbrennung des (.;asgemisches irn, Motor zylinder eingeleitet werden kann, usw. aus nützen.
Weiterhin bietet sieh die Möglich- keit, eine Anordnung zu treffei), die es ge stattet, während des Betriebs des Motors den Zeitpunkt und die Zeitdauer des Stromüber ganges für jE:de einzelne Kerze unabhängig und beliebig einzustellen. Unter Umständen kann man den Röhrengenerator nebenher auch noch für drahtlose Telegraphie oder Telephonie verwenden.
Es gibt grundsätzlich zwei verschiedene Arten, den Röhrengenerator zu benutzen.
<B>1.</B> Der Röhrengenerator erzeugt dauernd Schwingungen, und diesen wird durch einen Verteiler in den gewünschten Zeitabständen und Zeitabschnitten der Zutritt zu den Ker zenkreisen freigegeben. Wählt man einen Ge nerator, dessen Spannung geringer ist als die gewünschte Zündspannung, so<B>.</B> wird zweck mässig vor dem Verteiler auf die Zündspan nung tratibformiert.
2. Der Röhrengenerator wird derart ge steuert, dass er immer nur während des Zün- dungsintervalles oder einer etwas längeren Zeit Schwingungen zur Verfügung hält.
Die zweite Benutzungsweise des neuen Zündsystenis ist zwar etwas weniger einfach als die erste, sie bietet dafür aber eine Reihe von Vorteilen. So erzielt man eine bedeutende. Ersparnis an Energie. Ausserdem wird die Lebensdauer der Röhren erhöht, da die Anode mir intermittierend und<B>für</B> geringe Bruch teile der Betriebszeit des Motors belastet wird. Ferner kann man den Zündzeitpunkt schärfer einstellen.
Endlich kaim nian das Schliessen und Öffnen der Kerzenkreise stroin- los vor sich gehen lassen, indem man dafür sorgt, dass der Verteiler den Kerzenkreis früher schliesst und später öffnet, als der Riihrengenerator Schwingungen liefert.
Bei Verteilern mit Schleifkontakten zuni Beispiel beinifl)t man zu diesem Zwecke einfach die Berührungsdauer der Kontaktorgane länger als die JIrbeit, sperioden des Generators.
Die Steuerung des Röhrengenerators kann durch Beeinflussung des Atiodenkreises, durch Verstimmung des Schwingungskreises, durch Beeinflussung der Elektronenbahn mittelst elektrischer oder magnetischer Kräfte, durch Veränderung der Elektronenemission und der- gleichenerfolgen. Besonders einfach abersteuert imin den Röhrenorenerator in der Weise, dass für die Zeitabsehnitte, innerhalb deren eine Zündung möglich sein soll, ein solches Poten tial an das Röhrengitter gelegt wird, wie.
es <B>für</B> das Arbeiten des Generators erforderlich ist, sonst aber ein Potential, welches das<B>Ar-</B> beiten unmöglich macht, wobei zweckmässig zugleich der.-#nodenstrom und auch der Git terstrom unterdrückt wird.
Auf der Zeichnung sind vier Ausführungs beispiele der Erfindung schematisch darge stellt. In allen gezeichneten Fällen ist ein Röhrengenerator init nur einer Röhre ange nommen. Diese Röhre ist eine normale Hoch- v.ilztium-Rübi-e mit einem durch eine Batterie geheizten Glühfaden, einem einzigen Gitter und einer einzigen Anode.
<B>In</B> allen Figuren bezeichnet R die Röhre des Röhrengenerators, K ihre Glühkathode, A die Anode und<B>G</B> das Gitter., B" die Ano denbatterie, Bl, die Heizbatterie,<B>8</B> einen Schalter im Anodenkreis, der es gestattet, den Röhrengenerator bei geheiztem l,'tlülifadeii aer Betrieb zu setzen.<B>C</B> ist der Konden- sator des Schwingurigskreises, L diejenige Selbstinduktion dieses Kreises, init der die S'elbstinduktion L. des gekop pelt ist.
Li die dein Schwinpingskreis ange hörende Spule des Ausgangstransforinators T und, L--, die Zündkreisspule dieses Tranfor- mators, zi-zi sind die Zündkerzen.
Die Ausfübrungsbeispiele gemäl\J, Fig. <B>1</B> und 2 besitzen einen dauernd aibeitenden Generator.
Bei der Anordnung imch Fig. <B>1</B> ist ein niechanischei-Verteiler <B>l'</B> vorgesehen, dessen feststehende Kontaktbalinen je mit einer Zündkerzenelektrode verbunden sind, und dessen urnlaufender Sehleifkontakt s über die Transforinatorspule L.., an die unter sieh verbundenen Gegenelektroden der Kerzen an geschlossen ist. Der Leiter ni, der die (#egen- elektroden der.
Zündkerzen verbindet, kann geerdet sein.
Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist folgende: Durch Schliessen des Sehalters<B>8</B> wird bei einge#schalteter fleizbatterie Di, die Sch#viii- gungserzeugung eingeleitet, worauf Cler Rrihren- generator bis zum Wiederöffnen des Sehal ters<B>8</B> ununterbrochen arbeitet.
Die. an-den Enden der Spule L--, auftretende Wechsel spannung wird durch den Verteiler<B>l'</B> der Reihe nach an die Zündkerzen .--,i-z-, ange- b legt.
Sie herrscht in der einzelnen Kerze, züm Beispiel #-1, "lai)o#e als der umladende Schleifkontakt<B>x</B> init der betreffenden Kontakt- balin bi in Berührung p iNt.
Die Anordnung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der naeh Fig. <B>1</B> nur dadurch, dass der mechanische Verteiler durch einen Ri*)li- renverteiler ersetzt ist. Dieser Riflirenverteiler besteht ini vorliegenden Fall aus ehensovielen Hochvalzut,iin-G'Iühl,:atliodeii-Ri;lii-eii Ri-Pii mit Gitter, als Kerzenkreise vorhanden sind.
Die Atioden a dieser Röhren eind mit einer Ei lektrode der Zündkerze verbunden. Die (-,'rlüli- fäderi <B>k</B> aller Röhren It'i-Pii werden von der- selbeit Batterie, gespeist.
Die Gitter q liegen <B>je</B> an einem feststehenden Schleifkontakt und diese Sehleifkontakte ei-ei sind der ge wünschten Reihenfolge und dein gewünschten Zeitabstand der Zündungen entsprechend um einen Schleifring herum angeordnet, der in eine lange Kontaktbahn<B>d</B> und eine kurze Kontaktbahn c geteilt ist und zum Beispiel bei #Tiertaktmotoren mit Steuerwellengeschwin- digkeit umläuft, Die kurze Kontaktbahn<B>c</B> führt dauernd ein Potential, wie es am Gitter herrschen muss,
damit der Zündstrom durch die Verteilerröhren fliessen kann und ihre Länge ist so bewessen, dass auch bei der höchsten vorkommenden Drehzahl das Zünd intervall noch genügend gross ist. Die lange Kontaktbahn<B>d</B> führt dauernd ein solches Po tential, dass der Zündstrom durch die Röhren, iiait denen diese Bahn gerade in Verbindung steht, nicht hindurchfliessen kann.
Es wird also zum Beispiel der Zylinder mit der Zünd kerze zi nur dann gezündet, wenn die kurze Koritaktbahn c an dein Sebleifkontakt ei vor- überlätift.
Zur Verlegung des Zündzeitpunktes (Spät- oder Frühzündung) verstellt man zweckmässig die Schleifkontakte ei-e4 des Röhrenverteilers in oder entgegen der Drehrichtung. Den Be trag dieser Verstellung kann man für jeden einzelnen Zylinder unabhängig festsetzen, in- dein man die Schleifkontakte einzeln in dieser oder jener Drehrichtung ver8chiebt.
Die Ausführungsbeispiele gemäss den Fig. <B>3</B> und 4 besitzen einen Röhrengenerator, der nur periodisch arbeitet und eine verteilerähn- liehe Steuereinrichtung<B>D,</B> die aus einem fest stehenden ringförmigen Kontaktbahnsystem und einem umlattfenden Sehleifkontakt <B>f</B> be steht. Auf dein fests'tehenden Ring wechseln kurze Lind lange Kontaktbahnen miteinander ab. Die kurzen Bahnen hi-h4 Sind leitend.
miteinander verbunden und an die Kopplungs spule Lg des Gitterkreises der Röhre R an geschlossen. Die langen Bahnen ii-i4 sind ebenfalls untereinander verbunden, in dem negativen Pol der Heiz- und Gitterbatterie Bh -BI angeschlossen, und werden so auf einem Potential gehalten, das, wenn es an das Gitter<B>G</B> der Röhre R angelegt wird, den Anodenstrom unterdrückt. Der umlaufende Schleifkontakt<B>f</B> ist an das Gitter<B>G</B> der Röhre R angeschlossen und seine Drehzahl ist zum Beispiel bei Viertaktmotoren gleich der Drehzahl der Steuerwelle.
In Fig. <B>3</B> ist derselbe mechanische Ver teiler V verwendet wie bei der Fig. <B>1.</B>
Der Schleifkontakt s dieses Verteilers läuft mit derselben Geschwindigkeit um wie der Schleifkontakt<B>f</B> der Steuereinrichtung<B><I>D</I></B><I> für</I> die Röhre R. Des-halb kann man diese beiden Schleifkontakte auf derselben Welle anordnen. Bedingung für das Zünden ist, dass gleich zeitig der Schleifkontakt<B>f</B> auf einer der kurzen Schleifbahnen hi-h4 Lind. der Schleif kontakt s des Verteilers<B>Y</B> auf einer der Schleif bahnen bi-b4 steht. Dann ist einer der Kerzen kreise geschlossen, während der Generator gerade arbeitet.
Damit der Schleifkontakt s des Verteilers V stromlos an- und abläuft, ist die Berührungs dauer zwischen dem Schleifkontakt s und den Kontaktbalinen bi-b4 grösser als die Berüh rungsdauer zwischen dem Schleifkontakt<B>f</B> und den kurzen Kontaktbahneil hi-Ii4 der SteuereinrichtLing <B>D</B> Lind das Zeitintervall des Kontaktschlusses an der Steuereinrich tung <B>D</B> fällt in das Zeitintervall des Kontaktschlusses am Verteiler V hinein.
Vel'Izichtet man darauf, dass das Schliessen oder das Öffnen des Kon taktes am Verteiler F stromlos erfolgt, so kann man durch Verdrehen der Kontaktbahiien bl-b4 de-, Verteilers gegen die Bahnen hi-h4 der Steuereinrichtung<B>D</B> oder durch Verdrehen des Verteilerschleifkontaktes s gegen den Sebleifl#ontakt <B>f</B> das Zündintervall verkürzen.
Die Fig. 4 zeigt die Vereinigung eines periodisch arbeitenden Röhrengenerators nach Fig, <B>3</B> mit einem Röbrenverteiler nach Fig. 2. Iii diesem Falle besitzen der Schleifkontakt<B>f</B> der Steuereinrichtung<B>D</B> und der Schleifring i des Röhrenverteilers dieselbe Drehzahl.
Ferner erfolgt die Berülirung zwischen dem Schleif kontakt<B>f</B> und einer der kurzen Schleifbahnen hi-h4 gleichzeitig mit der Berührung zwischen der kurzen Kontaktbahn des Schleifringes r und einem äer Schleifkontakte ei-e4. Ähn-. ]ich wie bei der Anordnung nach Fig. <B>3</B> kann hier das Zündintervall durch Verdrehen des Schleifringes r des Röhreilverteilers gegen den umlaufenden Schleifkontakt<B>f</B> der Steuerein- richtung <B>D</B> des Röhrengenerators verkürzt werden.
Dasselbe kann man durch Verdrehen d?r Schleifkontakte ei-ei gegen die Kontakt bahnen hi-h4 erreichen. Ferner kann man natürlich in derselben Weise wie im Falle der Fig. 2 den Zündzeitpunkt für alle Zylinder gemeinsam wie auch für jeden einzelnen<B>Zy-</B> linder verschieden einstellen-, nur hat man bei der Anordnung nach Fig. 4 noch die weitere, Möglichkeit, mit der Verlegung des Zündzeit punktes eine Veränderung des Zündintervalles zu verbinden.
Selbstverständlich kann man die Heizbatterie auch durch eine Gleichstrom maschineersetzenoderdenGlühfadenmitWech- selstroin heizen. rnter Umständen könnten auch solche Ri;hren in Frage kommen, die nicht mit reinem Elektronenstrom arbeiten, sowie solche, bei denen die Elektronen aus einer andern Quelle stammen als aus eineiu Glühfaden. Statt der Rückkoppelung könnte auch Freiiiderregung der Rühre stattfinden.
G',anz allgemein ist zu sagen, dass man ini Gegensatz zu jeder Zündeinrichtung init Unterbreche.n. deren an und für sieh schon verwickelte Kinematik mitbestimirit ist durch d:
e Abnützung der* Kontakte, beim Röhren- (1-viiei",ttoi, iiii Falle seiner Ver- eD <B>.</B> insbesondere bindung mit einem Röhrenverteiler, den Zünd- ,ei <B>z</B> itpunkt von vornherein grundsfitzlich genau festlegen und ausserdem die Zeit, während welcher die Zündspannung (ungedämpfte Schwingungen) an der Kerze anliegt, kon struktiv beherrschen kann.
Endlich ist noch beachtenswert, dass die Steuereinrichtung für den Röhrengenerator ähnlich wie die des RöhrenverLeilers wegen der geringen hier auftretenden Stromstärken und Potentialdifferenzen schi- klein und sauber arbeitend gebaut werden kann.