DE2745061C2

DE2745061C2 - Vorrichtung zur Unterdrückung von durch die Zündanlage hervorgerufenen Funkstörungen bei Motorrädern

Info

Publication number: DE2745061C2
Application number: DE2745061A
Authority: DE
Inventors: Toshikazu Kamifukuoka Kawakami; Mitsutaka Yawata Chita Yoshida
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Niterra Co Ltd
Priority date: 1976-10-06
Filing date: 1977-10-06
Publication date: 1983-11-17
Also published as: US4137883A; DE2745061A1; FR2367365A1; FR2367365B1; JPS5352838A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Unterdrückung von durch die Zfmdanlage hervorgerufenen Funkstörungeri bei Motorrädern, Motorfahrrädern und dgl., bestehend au=» einen Fahrzeugrahmen, einem daran befestigten fremdgezündeten Verbrennungsmotor aus Kurbelgehäuse, Zylinder und im Zylinderkopf eingeschraubter Zündkerze sowie einer am Fahrzeugrahmen nahe dem Verbrennungsmotor befestigten Zündspule mit Primär- und Sekundärwicklung.

Fahrzeugkonstruktionen mit zugehöriger Zündanlage der vorgenannten Art sind allgemein bekannt. Von Kraftfahrzeugzündanlagen können Funkstörungen ausgehen. Mit dem Aufkommen von sog. Autoradios, d. h. in Personenkraftfahrzeugen und Omnibussen installierbarer Rundfunkempfänger hat man daher Maßnahmen ergreifen müssen, um eine Störung des Rundfunkempfangs im Fahrzeug durch die bordeigene Zündanlage zu vermeiden. Maßnahmen solcher Art sind in· der DE-PS 6 76 494 und der US-PS 21 61 605 beschrieben.

In der DE-PS 6 76 494 ist offenbart, der Zündspule einen Entstörkondensator zuzuordnen und diesen zusammen mit der Zündspule durch eine Kupferschiene mit dem Motorblock zu verbinden. Welche Elemente der Zündspule mit der Kupferschiene verbunden sind, ist allerdings nicht beschrieben.

Die US-PS 21 61 605 beschreibt eine Anordnung, bei der die Masseanschlüsse von Primärwicklung und Sekundärwicklung der Zündspule voneinander getrennt sind. Der Masseanschluß der Primärspule ist über einen Leitungsdraht mit dem Unterbrecher und einem Funkenlöschkondensator verbunden. Der Masseanschluß der Sekundärwicklung ist über ein Erdungskabel mit dem Zylinderkopf des Verbrennungsmotors verbunden.

Die beschriebenen Maßnahmen mögen für den erläuterten Zweck der Entstörung des eigenen Rundfunkempfängers, & h. der Nahentstörung ausreichend gewesen sein. Mit der Weiterentwicklung der Motorentechnik ist man zu höheren Zündspannungen übergegangen, die auch eine Fernentstörung, d.h. die Unterdrückung von Störungen bei weiter entfernten Funkempfangsanlagen notwendig machen. Die Schwierigkeiten sind besonders mit der Einführung des Fernsehens gewachsen, weil dort Funkstörungen, die bei geringen Feldstärken im Audiokanal nocUgar nicht

ίο wahrnehmbar sind, sich bereits als Bildstörungen unangenehm bemerkbar machen können.

Zur Fernentstörung ist es allgemein bekannt, die Zündkerzen als sogenannte Widerstandszündkerzen und/oder die Zündkabel als sogenannte Widerstandskabei auszuführen, d. h. den Sekundärkreis der Zündanlage relativ hochohmig auszuführen. Für die Fernentstörung von Kraftwagen haben diese Maßnahmen zumeist den gewünschten Erfolg gezeigt, weil durch die Karosserie des Fahrzeugs zusätzlich eine wirksame Abschirmung der Reststörungen nach außen gegeben ist Bei Motorrädern und ähnlich offenen Fahrzeugen fehlt naturgemäß diese Hilfe zur Funkentstörung. Eine Abschirmung der Kerzenstecker und der Zündkabel zeigt nicht den erhofften Erfolg.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit deren Hilfe ck-se großen baulichen Aufwand eine Fernentstörung an Motorrädern und dgl. motorisierten Zweiradfahrzeugen erreicht werden kann und die gegebenenfalls auch noch nachträglich angebracht werden kann.

Untersuchungen der Anmelderin haben gezeigt, daß ein Erdungskreis des Zündsystems, der den Rahmen des Motorrades mit einschließt, einen erheblichen Einfluß auf die Erzeugung elektrischer Störwellen hat. Der Rahmen wirkt gleichsam a!s Antenne für die Aussendung der störenden Funkwellen.

Von dieser Erkenntnis ausgehend wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß der gc -neinsame Masseanschluß der Primärwicklung und der Sekundärwicklung der Zündspule nur mittels eines kurzen, flexiblen elektrischen Leitungsbandes unmittelbar mit dem Zylinderkopf des Verbrennungsmotors elektrisch leitend verbunden ist.

Dieses Leitungsband stellt gleichsam einen Kurzschluß für den Rahmen des Motorrades dar, der daher nicht mehr als Antenne wirken kann.

Vorzugsweise ist das Leitungsband ein geflochtenes Kupferband von 8 nrim Breite und etwa 20 cm Länge.

-0 Die Kurzschlußverbindung zwischen dem genannten gemeinsamen Masseanschluß und dem Zylinderkopf kann galvanisch sein. Es kann eine direkte galvanische Verbindung aber auch fehlen, wenn nur dafür gesorgt ist, daß ein hochfrequenzmäßiger Kurzschluß, beispielsweise über einen Kondensator, mit kurzen Leitungen vorhanden ist. Dieser Kondensator ist nicht der bei Zündanlagen übliche Entstörkondensator für die Funkenstrecke des Unterbrechers, sondern es hat dieser Kondensator nur die Funktion, eine galvanische Trennung ohne Beeinträchtigung des Hochfrequenz-Kurzschlusses dann zu erzielen, wenn sich beispielsweise der Unterbrecher auf der Masseseite des Primärstromkreises der Zündspule befindet.

Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Motorrades, das mit einem bekannten Zündsystem ausgerüstet ist:

Fig.2 und 3 zwei vereinfachte Schaltbilder von bekannten Zündsystemen;

F i g. 4 im Ausschnitt eine schematische Seitenansicht eines mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüsteten Motorrades;

Fig.5 und 6 drei vereinfachte Schaltbilder erfindungsgemäß gestalteter Zündsysteme, und

F i g. 7 bis 10 graphische Darstellungen der durch die Erfindung erzielbaren Erfolge im Vergleich mit dem Stand der Technik.

Bevor die Erfindung näher erläutert werden soll, soll zunächst eine kurze Darstellung des Standes der Technik anhand der F i g. 1 gegeben werden.

F i g. 1 zeigt schematisch ein Motorrad mit einem Rahmen 1 und einem darin befestigten Verbrennungsmotor 2 sowie einer Zündspule 3. Der Verbrennungsmotor 2 besteht aus einem Kurbelgehäuse 2a, das fest mit dem unteren Rahmenholm la verbunden ist, wo auch eine elektrische Verbindung zwischen diesen beiden Teilen besteht Weiterhin ist ein Zylinder 2b erkennbar, der etwa halb so hoch ist wie die Gesamthöhe des Verbrennungsmotors 2 und sich annähernd senkrecht nach oben bis in die Nähe des oberen Rahmenholmes \b erstreckt Die Zündspule 3 ist gewöhnlich an der Unterseite des oberen Rahmenholmes \b befestigt Ihre Sekundärspule ist eine Hochspannungswicklung und weist einen Hochspannungsanschluß Tauf, der über ein Hochspannungs-Zündkabels relativ geringer Länge mit einer Zündkerze 4 verbunden ist, welche in den Zylinderkopf des Verbrennungsmotors 2 eingeschraubt ist

In F i g. 1 ist weiterhin eine Strebe 6 erkennbar, die am Oberholm \b des Rahmens 1 befestigt ist und durch Vermittlung eines Gummipuffers Vibrationen des Verbrennungsmotors 2 unterdrücken soll. Daher ist der Rahmen 1 nicht unmittelbar elektrisch mit dem Zylinder Ib verbunden. Zuweilen fehlt auch die Strebe 6.

Bei der oben beschriebenen Zündspule 3 ist die Sekundärspule über den Rahmen 1 mit Masse verbunden (geerdet).

F i g. 2 zeigt den Erdungskreis eines Magnetzündsystems, bei welchem eine von einem Magnet-Generator erzeugte niedrige Spannung Versorgungsspannung für die Primärspule der Zündspule ist Dieser Erdungskreis kann auch für einen mit Kondensatorentladung arbeitenden Zündkreis verwendet werden.

In F i g. 2 ist mit dem Bezugszeichen 1 wiederum der Rahmen des Motorrades, mit 2a das Kurbelgehäuse und mit 2b der Zylinder und mit 3 die Zündspule bezeichnet. Bei dieser bedeuten 3a die Primärwicklung und 3b die Sekundärwicklung. Mit 4 ist eine Zündkerze, mit 5 ein Hochspanniings-Zündkabel und mit 7 die Spule eines Magnet-Generators bezeichnet, welcher im Kurbelgehäuse 2a des Verbrennungsmotors 2 angeordnet ist. Parallel zur Spule 7 liegt eine Kontaktstrecke 8 und ein Kondensator 9. Ein Niederspannungskabel 10 verbindet die Spule 7 mit der Primärwicklung 3a der Zündspule 3. Dieses Niederspannungskabel ist gewöhnlich längs des Rahmens 1 verlegt.

Die Masseverbindung des Zündsystems nach F i g. 2 von den beiden Wicklungen der Zündspule 3 zur Zündkerze 4 verläuft über den Rahmen 1, das Kurbelgehäuse 2a und den Zylinder 2b.

F i g. 3 zeigt einen anderen bekannten Zündkreis mit einem Unterbrecher 14 und einem Löschkondensator 9, bei welchem die Mass^verbindung vom Punkt E an der Zündspule 3 über den Unterbrecher 14 oder den Löschkondensator 9 zu einer Batterie 11 verläuft, welche Stromquelle für die Primärwicklung 3a der Zündspule ist Der Masseanschluß £"der Zündspule 3 ist über einen Leitungsdraht 12 mit dem Unterbrecher 14 verbunden. Der Funkenlöschkondensator 9 ist nahe der Zündspule 3 angeordnet und mit seinem einen Pol ebenfalls mit dem Masseanschluß E der Zündspule 3 verbunden. Die andere Elektrode E'des Kondensators 9 ist mit dem Rahmen 1 verbunden.

Die Massekreise der beiden bekannten Zündsysteme

ίο schließen den Rahmen 1 als wesentliches Element ein. Es isr daher möglich, daß der Rahmen 1 als Sekundärquelle zum Ausstrahlen von elektrischen Störwellen, etwa gleich einer Antenne, wirkt, je nachdem, wie unvollständig die elektrische Verbindung zwischen dem Rahmen 1 und der Zündkerze 4 ist, die als Hochfrequenz-Störgenerator wirkt Da dies bisher nicht beachtet worden ist, waren die Bemühungen zur Unterdrückung von Störstrahlungen bei Motorrädern nicht erfolgreich.

Beim erfindungsgemäßen Zündsystem ist die Zündspule 3 an demjenigen Teil des Rahtr· .as 1 angebracht der sich nahe der Zündkerze 4 befindet A;ch hier weist die Zündkerze einen Masseanschluß E auf, der im wesentlichen auf dem gleichen Potential liegt wie das Rahmenteil, an welchem die Zündspule befestigt ist Der Masseanschluß E ist elektrisch mittels eines flexiblen Bandes 15 mit dem Zylinderkopf des Verbrennungsmotors 2 verbunden. Hierdurch wird eine vollständige Unterdrückung von vom Rahmen 1 ausgehenden Störstrahlungen erreicht

In Fig.4 sind nur die hauptsächlichen Bestandteile einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zündsystems bei einem Motorrad dargestellt Das oben erwähnte flexible Band 15 besteht aus einem geflochtenen Kupferband mit einer Breite von etwa 8 mm und einer Länge von etwa 20 cm. Die Zündspule 3 ist am Rahmen 1 mit Hilfe einer Schraube befestigt, die zugleich den Masseanschluß Ebüdet Auf diese Weise ist die mit Masse zu verbindende Seite der Sekundär^icklung 3b der Zündspule 3 direkt über das kurze flexible Kupferband 15 mit dem Zylinderkopf des Verbrennungitnotors 2 verbunden. Der Befestigung des Bandes 15 am Zylinderkopf dient eine Schraube 2c

In F i g. 5a ist der elektrische Schaltkreis eines ersten, in erfindungsgemäßer Weise gestalteten Zündsystems dargestellt Dazu ist der in Fig.2 dargestellte Schaltkreis in der Weise verändert, daß der Massekreis der Sekundärwicklung 3b der Zündspule 3 am Massanschluß E an welchem die Zündspule 3 mit dem Rahmen 1 verbunden ist, durch ein Leitungsband 15 ergänzt ist, welches mit dem Massepol der Zündkerze 4 direkt verbunden ist.

Bei der in Fig.5b gezeigten zweiten Ausführungsform k'. die Zündspule 3 gegenüber dem Rahmen 1 isoliert montiert, so daß über den Rahmen 1 kein Massestrom fließen kann. Die Masseverbindung zum Massepol der Zündkerze 4 wird nur über das mit dem Massepol E der Zündkerze verbundenen Leitungsband 15 hergestellt.

F i g. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die sich von dem in F ig= 3 dargestellten bekannten Schaltkreis dadurch unterscheidet, daß der Masseanschluß E' des Kondensators 9 mit beiden Masseanschlüssen der beiden Wicklungen der Zündspu-Ie 3 verbunden ist und der andere Kondensatorpol über ein Leitungsband 15 mit der Schraube 2c verbunden ist, die in den Zylinderkopf des Verbrennungsmotors 2 eingeschraubt ist.

Bei der in der F i g. 5b verwendeten Ausfiihrungsform der Erfindung ist es günstig, wenn der Leitungsdraht 15 einen hohen elektrischen Widerstand aufweist, um die Dämpfungseigenschaften eines solchen Leiters auszunutzen.

Die Fig.7 bis 10 zeigen graphisch den Verlauf der

Tabelle

elektrischen Störintensität in dB über der Frequenz, wie sie mit Zündsystemen nach den F i g. 2, 3, 5 und 6 unter den Bedingungen ermittelt wurden, die in der folgenden Tabelle niedergelegt sind. Diese Zeichnungen lassen den durch die Erfindung erzielbaren Erfolg gegenüber dem Stand der Technik leicht erkennen.

Vers.-	Zündsystem Typ	Masseverbin	Länge d. Masse	Widerstand der	MeBergebnis der	Bemerkungen
beispiel		dung von 3b	verbindung	Masseverb.	Störfeldstärke
			(cm)	(U)
a	Fig. 2	über 1	~75	0,1-0,01		Stand der
						Technik
b	Fig. 5a	über 15 und	20	0,002	siehe Fig. 7
		parallel über 1
	Fig. 5b	Hur lii/Cr ι 5	20			Erfiridur!"
d	Fig. 3	über 1	~75			Stand der
					siehe Fig. 8	Technik
e	Fig. 6	nur über 15	20			Erfindung
h
	Fig. 5a	über 15 und parallel über 1	20		siehe Fig. 9	Erfindung
				0.050 1		Vergleichs
				{ I		beispiel
	Fig. 5b	nur über 15	20	0,002 J	siehe Fig. !0	Erfindung
	0.002
m	0,005 0,008
	0,015




0,002 0.008

Bemerkung: Der VVjderstandswerl der Masseverbindung ist der zwischen £'oder £"'und dem Massepol der Zündkerze gemessene.

Bei den Versuchsergebnissen a bis m wurde von einem Zündsystem Gebrauch gemacht, das an einem Motorrad insiaiiieri war, das einen einzylindrigen Verbrennungsmotor mit einem Hubraum von 175 cm³ aufwies, in welchen eine Zündkerze eingeschraubt war, die einen elektrischen Widerstand von 5 ki"2 einschloß. Im Kerzenstecker war ebenfalls ein elektrischer Widerstand von 5 kO eingebaut. Die Störintensität des elektrischen Feldes wurde auf der Basis amerikanischer Normen aufgenommen.

Wie aus den Fig. 7 und 8 hervorgeht, sind die Testergebnisse gemäß den Kurven b. cund e besonders gut hinsichtlich der Unterdrückung der Störfeldstärken. Bei diesen Beispielen war der Masseanschluß der Sekundärwicklung der Zündspule oder der mit diesem elektrisch in Serie geschaltete Funkenlöschkondensator elektrisch über ein flexibles Leitungsband geringstmöglicher Länge mit dem Zylinderkopf des Verbrennungsmotors verbunden, um den im wesentlichen wirksamen Massekreis zwischen Zündkerze und Zündspule zu schließen. Die Kurven a und d stehen für Beispiele, bei denen der Masseanschluß der Sekundärwicklung der Zündspule oder der mit diesem verbundene Funkenlöschkondensator elektrisch nur über den Fahrzeugrahmen mit dem Massepol der Zündkerze verbunden war.

In F ί g. 9 zeigt k die Ergebnisse für ein Beispiel, bei dem der Masseanschluß E mit dem Fahrzeugrahmen 1 und parallel dazu das Leitungsband 15 zum Massepol der Zündkerze 4 jjezogen ist. wie es Fig.5a zeigt. Bei diesem Beispiel k ist die Leitfähigkeit des Verbindungsbandes 15 niedriger als die des Rahmens 1. so daß er für den Masseschluß zwischen der Sekundärwicklung der Zündspule und dem Massepol der Zündkerze nicht besonders wirksam ist. Als Folge davon zeigt das Beispiel k keine guten Störunterdrückungseigenschaften.

In Fig. 10 stehen die Beispiele 1 und m für eine Ausführungsform, bei welcher der Masseanschluß Eder Zündspule 3 über ein Leitungsband 15 mit dem Massepol der Zündkerze 4 in der Weise verbunden ist, wie es F i g. 5 zeigt. Bei diesen Beispielen wird der Massekreis zwischen der Sekundärwicklung 36 der Zündspule nur durch das flexible Band 15 gebildet. Dabei weist das Versuchsbeispiel m ein Leitungsband 15 von relativ hohem elektrischen Widerstand auf und bringt bessere Störunterdrückungseigenschaften als das Beispiel 1, das ein Leitungsband 15 geringen elektrischen Widerstandes verwendet.

Wie man erkennt, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in Form eines einfachen Leitungsbandes sehr einfach ar. bereits vorhandenen Motorrädern nachträglich angebracht werden, um deren Störungseigenschaften zu verbessern.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Unterdrückung von durch die Zündanlage hervorgerufenen Funkstörungen bei Motorrädern, Motorfahrrädern und dgl, bestehend aus einem Fahrzeugrahmen, einem daran befestigten fremdgezündeten Verbrennungsmotor aus Kurbelgehäuse, Zylinder und im Zylinderkopf eingeschraubter Zündkerze sowie einer am Fahrzeugrahmen nahe dem Verbrennungsmotor befestigten Zündspule mit Primär- und Sekundärwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zweck der Fernentstörung der gemeinsame Masseanschluß der Primärwicklung (3a) und der Sekundärwicklung (3b) der Zündspule (3) nur mittels eines kurzen, flexiblen elektrischen Leitungsbandes (15) unmittelbar mit dem Zylinderkopf (2c) des Verbrennungsmotors (2) elektrisch leitend verbunden ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, <äß das Leitungsband (15) ein geflochtenes Kupferband von S mm Breite und 20 cm Länge ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator (9) zwischen den Masseanschluß (E) der Zündspulenwicklungen (3a, 3b) und den Zylinderkopf (2c) in Serie zu dem Leitungsband (15) eingeschaltet ist.