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Vollständig abgeschirmte elektrische Zündanlage für Brennkraftmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf vollständig abgeschirmte elektrische Zündanlagen
für Brennkraftmaschinen mit einem Ohmschen Widerstand in der Hochspannungszuleitung
zu jeder Zündkerze und betrifft im besonderen solche Anlagen, die zwecks Verhinderung
der Störung von Rundfunkempfängern beispielsweise in mit der Brennkraftmaschine
ausgerüsteten Fahr- und Flugzeugen vollständig abgeschirmt sind, derart, daß der
ganze 13ochspannungskreis einschließlich des zur Kerze führenden Kabels der Mittelelektrode
zier Kerze tisw. in einer geschlossenen und geerdeten bzw. mit dem Motorkörper verbundenen
Abschirmhülle untergebracht sind. Bei derartigen vollständig abgeschirmten Anlagen
hat sich nun ein rascher Abbrand der Elektrodenspitzen gezeigt, über deren Ursache
man sich nicht völlig im klaren ist.
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Um diesem Übelstande abzuhelfen, wird gemäß der Erfindung ein Widerstand
zwischen jedem Kerzenzuleitungskabel und der zugehörigen Zündelektrode angeordnet,
dessen Größe zwischen ioo und 4000 Ohm liegt, zweckmäßig jedoch zwischen den Werten
50o und i5oo Ohm. Die AnbringunK von Widerständen in Zündanlagen von Brennkraftmaschinen
ist an sich bekannt. Sie wurden als Dämpfungswiderstände zu dem Zwecke eingeschaltet,
die hochfrequenten Schwingungen im wesentlichen vollständig zu unterdrücken und
damit
gleichfalls einen Störschutz zu bilden, d. h. sie wurden verwendet
als Parallelweg zur Beseitigung der Rundfunkstörungen durch vollständige Abschirmung.
Derartige Dämpfungswiderstände müssen aber hochohmig sein. Im besonderen hat man
Widerstände zwischen 5ooo und 1s ooo Ohm für erforderlich gehalten. Diese hohen
Widerstände aber führen zu einer Herabsetzung der Funkenenergie, was sich wiederum
nachteilig für die Lebensdauer der Zündkerze namentlich bei Bleitetraäthyl enthaltenden
Brennstoffen auswirkte.
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Die Erfindung beruht nun in der nach eingehendster Überlegung und
auf Grund von Versuchsreihen gewonnenen Erkenntnis, daß die an sich durch vollständige
Abschirmung störfreie Anlage dadurch auch gegen den raschen Abbrand der Elektroden
gesichert wird, daß .man Widerstände in den erwähnten geringen Werten einschaltet,
die keine störende Herabsetzung der Überschlagsenergie des Funkens bedingen und
andererseits die schädigende Wirkung der Abschirmung auf den Abbrand der Kerzen
beseitigen.
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Die Erfindung ist durch die Zeichnung beispielsweise veranschaulicht,
und zwar zeigt Fig. i ein Schaltschema und Fig. 2 eine konstruktive Durchführung,
teilweise im Längsschnitt durch die Kerze, mit einer Widerstandsanordnung gemäß
der Erfindung zwischen dem abgeschirmten Hochspannungskabel und der Zündkerze.
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Im gemäß der Erfindung angeordneten Stromkreis nach Fig. i ist A die
Sekundärwicklung und A' die Primärwicklung des Transformators der Zündvorrichtung.
Ein Ende der Sekundärwicklung A ist wie üblich geerdet, d. h. mit dem Körper des
Motors verbunden, der hier durch den Leiter B angedeutet sei. Das andere Ende der
Sekundärwicklung ist wie üblich mit dem Arm C eines Verteilers C verbunden,
dessen verschiedene Klemmen mit den Mittelelektroden der Zündkerzen der verschiedenen
Zylinder verbunden sind. Nach Fig. i hat der Verteiler sechs Klemmen für die Anwendung
bei einem 6-Zylinder-Motor. Der einfachen Darstellung halber ist das Hochspannungskabel,
das von einer dieser Klemmen zu .der zugeordneten Kerze führt, dargestellt, während
in der praktischen Ausführung jede Klemme des Verteilers in gleicher Weise wie diese
eine Klemme mit je einer Kerze verbunden ist. Demnach ist an jede Verteilerklemme
ein Ende eines Hochspannungskabels D angeschlossen, dessen anderes Ende durch einen
Widerstand D' von z. B. iooo Ohm mit der Mittelelektrode E einer Zündkerze F in
Verbindung steht, deren Körper F' in der dargestellten Weise durch Einschrauben
in den zugehörigen Zylinder geerdet ist. Der Hochspannungskreis -ist in bekannter
Weise völlig abgeschirmt. Diese Abschirmung stellt eine Kapazität dar, die .bei
G angedeutet ist.
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Ersichtlich ist die Abschirmung geerdet, und sie umschließt auch den
Isolator und den Teil der Mittelelektrode der Kerze, der über deren Körper F' liegt;
Fig. 2 zeigt nun eine Art der Anordnung des Widerstandes. Nach dieser Anordnung
gemäß Fig.2 ist das Hochspannungskabel D mit der üblichen Isolation D2 aus Gummi
oder einem sonst geeigneten Dielektrikum in gleichfalls bekannter Weise durch ein
Metallgeflecht D3 abgeschirmt. Das an die Kerze angrenzende Ende des Kabels läuft
in ein Uförmiges Verbindungsstück ein. Dieses besteht aus einem Metallgehäuse G
mit einer Füllung aus geformtem Dielektrikum G'. Ein Arm des Metallgehäuses G trägt
bei G2 ein Außengewinde, auf dem eine Überwurfmutter G3 verschraubbar ist, die zum
Anpressen eines mit der Abschirmung D3 z. B. durch Lötung verbundenen Flansches
G4 dient. Das Hochspannungskabel D mit der Isolierhülle D2 führt in eine Bohrung
des isolierenden Füllkörpers G'. Der Kabelleiter selbst tritt über das Ende der
Kabelisolierung hervor und trägt am freien Ende einen Nippel H. Der Nippel ist kugelförmig
und liegt innerhalb einer dreiseitigen Federklemme J, deren Flächen sich mit Druck
gegen die Außenseite des Nippels legen und so einen guten elektrischen Kontakt zwischen
Kabel und dem Widerstand D' herstellen, der hier in einer Bohrung im Füllstoff G'
liegt, und zwar rechtwinklig zur Achsrichtung des Kabels D.
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Auf das untere Ende des Widerstandes D' wirkt eine Kappe K, gegen
die sich ein Ende einer Schraubenfeder K' stützt, deren anderes Ende gleichfalls
auf einer Kappe K2 ruht. Diese beiden Kappen vermögen längs einer rohrförmigen Hülle
K3 zu gleiten. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Feder K' über die Kappe K
den Widerstand D' nach oben zu treiben sucht, so daß sein oberes Ende in gutem Kontakt
mit der Unterfläche der Federklemme J bleibt.
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Die Vorrichtung soll bei einer Zündkerze F' bekannter Bauart verwendet
werden, bei der ein metallischer Abschirmkörper F2, der mit Isolierstoff F3 ausgekleidet
ist, vom Kerzenkörper F' aus nach oben ragt und am oberen Ende ein Gewinde trägt,
auf das eine Überwurfmutter L aufgeschraubt ist, die einen Flansch G5 des Metallgehäuses
G in guten Kontakt mit .dem oberen Ende der Abschirmung F2 bringt.
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Die isolierende Füllung G' des 'Körpers G ragt nach unten über den
Flansch G5 hinaus; die Anordnung ist derart, daß bei der dargestellten Anbringung
.der Vorrichtung an der Zündkerze die Mittelelektrode E der Kerze auf die untere
Kappe K2 trifft und diese nach oben .drückt, wobei die Feder K' etwas zusammengedrückt
wird. Auf diese Weise hält diese Feder nicht nur den Widerstand D' in gut leitender
Verbindung mit der Federklemme J, sondern dient auch dazu, den Hochspannu.ngsstrom
zwischen Widerstand D' und Mittelelektrode E der Kerze F' zu leiten.
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Wie man sieht, ist bei dieser Anordnung eine völligemetallischeAbschirmungdes
Hochspannungsleiters geschaffen, .und diese Abschirmung ragt nach unten um den Widerstand
D' und den Isolator und die Mittelelektrode E der Kerze herum bis zu dem geerdeten
Körper F' der Kerze.
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Natürlich kann die Anordnung, die dazu dient,
den
Widerstand zwischen die Hochspannungszuleitung und die :Mittelelektrode zu legen,
entsprechend den besonderen Bedürfnissen abgeändert werden, und zwar auch je nach
Art der verwendeten Zündkerze oder der verwendeten Abschirmung sowie dem verfügbaren
Raum zur Verbindung zwischen Hochspannungszuleitung und Mittelelektrode sowie auch
nach Maßgabe anderer örtlicher Verhältnisse. Der Widerstand kann auch in der Länge
der Hochspannungsleitung innerhalb der Abschirmung angeordnet werden oder innerhalb
des Isolators der Zündkerze oder einer Fortsetzung dieses Isolators.