DE925024C

DE925024C - Switching device for reversing electric starting motors for two-stroke internal combustion engines

Info

Publication number: DE925024C
Application number: DEB23778A
Authority: DE
Inventors: Ernst Schnarz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1953-01-16
Filing date: 1953-01-16
Publication date: 1955-03-10

Description

Schalteinrichtung zum Umsteuern von elektrischen Andrehmotoren für Zweitaktbrennkraftmaschinen Es ist bekannt, Zweitakteinspritzmotoren mit Selbstzündung sowie Glühkopfmotoren mit ungesteuerter elektrischer Hilfszündung durch elektrische Andrehmotoren in der Weise anzudrehen, daß der Andrehmotor Pendelbewegungen ausführt, indem er in den Umkehrstellungen zur Änderung der Drehrichtung selbsttätig umgeschaltet wird und unter Mitwirkung des am Ende jeder Pendelbewegung im Motor erzeugten Verdichtungsdrucks den Motor über den oberen Totpunkt hinüberdreht.Switching device for reversing electric starting motors for Two-stroke internal combustion engines It is known, two-stroke injection engines with compression ignition as well as hot-head motors with uncontrolled electrical auxiliary ignition by electrical ones To turn the starting motors in such a way that the starting motor carries out pendulum movements, by switching automatically in the reverse positions to change the direction of rotation and with the assistance of the compression pressure generated in the engine at the end of each pendulum movement turns the engine past top dead center.

Ferner ist bekannt, Zweitaktbrennkraftmaschinen in der Weise anzudrehen, daß man sie von der unteren; Totpunktlage aus entgegen der Betriebsdrehrichtung um einen bestimmten Winkel zurückdreht und daß am Ende dieser Bewegung durch eine Batteriezündanlage ein Startzündfunke ausgelöst wird, durch den ein in der Maschine befindliches Brennstoff-Luft-Gemisch entzündet wird, das der Maschine einen Impuls in der Betriebsdrehrichtung erteilt.It is also known to turn on two-stroke internal combustion engines in such a way that that they can be removed from the lower one; Dead center from opposite to the operating direction of rotation rotates back by a certain angle and that at the end of this movement by a Battery ignition system a starting spark is triggered, through which a in the machine The fuel-air mixture is ignited, which sends a pulse to the engine granted in the operating direction of rotation.

Zweitaktbrennkraftmaschinen können, bekanntlich in beiden Drehrichtungen laufen. Es besteht daher die Möglichkeit, daß sie unter gewissen Bedingungen, wenn sie motorisch mit Pendelbewegungen angedreht werden, in der falschen Drehrichtung weiterlaufen. Das kann gemäß der Erfindung dadurch vermieden werden, daß die Schalteinrichtung den Andrehmotor, wenn. er die Brennkraftmaschine entgegen der Betriebsdrehrichtung antreibt, in dem Augenblick umschaltet, in dem die Zündvorrichtung zur Einleitung einer den Andrehmotor unterstützendenZündung zur Wirkung kommt. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt.As is known, two-stroke internal combustion engines can operate in both directions of rotation to run. There is therefore the possibility that, under certain conditions, if they are turned by a motor with pendulum movements, in the wrong direction of rotation keep walking. This can be avoided according to the invention in that the switching device the cranking motor if. he the internal combustion engine against the operating direction of rotation drives, switches over at the moment in which the ignition device is initiated an ignition supporting the cranking motor comes into effect. In the drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention.

Fig. i zeigt das Schaltbild einer Schalteinrichtung für einen umsteuerbaren Andrehmotor zum Andrehen einer Zweitaktbrennkraftmaschine mit gesteuerter Batteriezündung und Fig.2 ein Schaubild für die Schließ- und Öff- nungswinkel derUnterbrecherderSchalteinrichtung. Die dargestellte Anlage besteht in der Hauptsache aus einer Batterie io, einer Lichtanlaßmaschine mit einem Anker i i, einer Hauptschlußfeldwicklung 12 und einer lNTebenschlußfeldwicklung i3,, einer Zündeinrichtung mit Zündschalter 14, Zündspule 15 und Betriebsunterbrecher 16, ferner einem Hauptschalter 17 zum Anschalten der Lichtanlaßmaschine an die Batterie, einem elektro magnetisch betätigten Umschalter 18, deir durch einen Hilfsunterbrecher ig gesteuert wird, und einem Wechselschalter 2o zum Umschalten des Ankers i i der Lichtanlaßmaschine. Die Zuleitungen 2i und 22 des Ankers i i sind an zwei beweglichen Schaltgliedern 23 und 24 des Wechselschalters 2o angeschlossen, die gemeinsam zwischen den Kontakten 25, 26 bzw. 27, 26 bewegt werden. Die Kontakte 26 liegen an Masse, während die Kontakte 25 und 27 mit den Feldwicklungen i2 und 13 vea-bunden sind. Der Wechselschalter 2o hat eine Einzugswicklung 28 und eine Haltewicklung 29. Vom einen Ende der Einzugswicklung führt eine Leitung 30 über einen willkürlich betätigbaren Druckknopfschalter 3 1 und den Zündschalter 14 zu dem einen Pol 32 der Batterie. Das andere Ende ist an den Ruhekontakt 33 des Umschalters 18 angeschlossen., dessen Arbeitskontakt 34 an Masse liegt. Die Haltewicklung29 liegt zwischen der Leitung 30 und dem Hi;lfsunterbrecher ig. Der Umschalter i8 wird durch eine Erregerwicklung 35 betätigt, die an der Leitung 3,o und dem Hilfsunterbrecher ig angeschlossen ist. Von dem Schaltglied 36 des Umschalters führt eine Leitung 37 über ein Schaltglied 38 dies Hauptschalters 17 zu dem Betriebsunterbrecher 16. Der Hauptschalter 17, der außer dem Schaltglied 38 noch das. Schaltglied 39 in der Verbindungsleitung4o von der Batterie zur Feldwicklung 12 hat, wird von einer Erregerwicklung 41 betätigt, die durch den Druckknopfschalter 31 an die Batterie angeschaltet werden kann, wenn der Zündungsschalter geschlossen ist. Noch zu erwähnen ist, daß ein Pol der Batterie und je ein Pol der beiden Unterbrecher an Masse angeschlossen sind.FIG. 1 shows the circuit diagram of a switching device for a reversible starting motor for starting a two-stroke internal combustion engine with controlled battery ignition, and FIG. 2 shows a diagram for the opening and closing angles of the interrupter of the switching device. The system shown consists mainly of a battery io, a light starting machine with an armature ii, a main circuit winding 12 and a secondary circuit winding i3, an ignition device with ignition switch 14, ignition coil 15 and circuit breaker 16, and also a main switch 17 for connecting the light starting machine to the Battery, an electro-magnetically operated changeover switch 18, deir is controlled by an auxiliary breaker ig, and a changeover switch 2o for switching the armature ii of the light starting machine. The leads 2i and 22 of the armature ii are connected to two movable switching elements 23 and 24 of the changeover switch 2o, which are moved together between the contacts 25, 26 and 27, 26, respectively. The contacts 26 are connected to ground, while the contacts 25 and 27 are connected to the field windings i2 and 13 . The changeover switch 2o has a pull-in winding 28 and a holding winding 29. A line 30 leads from one end of the pull-in winding via an arbitrarily actuatable push-button switch 3 1 and the ignition switch 14 to one pole 32 of the battery. The other end is connected to the normally closed contact 33 of the changeover switch 18, the normally open contact 34 of which is connected to ground. The holding winding 29 lies between the line 30 and the auxiliary interrupter. The changeover switch i8 is actuated by an excitation winding 35 which is connected to the line 3, o and the auxiliary interrupter ig. From the switching element 36 of the switch, a line 37 leads via a switching element 38 this main switch 17 to the circuit breaker 16. The main switch 17, which in addition to the switching element 38 also has the switching element 39 in the connecting line 4o from the battery to the field winding 12, is operated by a Excitation winding 41 actuated, which can be connected to the battery by the push button switch 31 when the ignition switch is closed. It should also be mentioned that one pole of the battery and one pole of each of the two breakers are connected to ground.

Die Wirkungsweise der Schalteinrichtung ist wie folgt: In dem Schaubild der Fig. 2 ist durch den Pfeil A die Betriebsdrehrichtung der Verbrennungs'kraftmaschine angezeigt. Mit denn Doppelpfeil U 16 ist der Schließwinkel Bi B2 des Betriebsunterbrechers 16 und mit denn Doppelpfeil U ig der Schließwirilael CI-C2 des Hilfsunterbrechers ig angedeutet. Danach beginnt die Schließzeit des Betriebsunterbrechers etwa 3o° nach dem unteren Totpunkt UT der Brennkraftmaschine und endet etwa 28° vor dem oberen Totpunkt 0T. Die Schließzeit des Hilfsunterbrechers dagegen beginnt etwa 6o° nach dem oberen Totpunkt und endet nach etwa 2401 bei etwa 6o° vor dem oberen Totpunkt. Die Schließzeiten beider Unterbrecher überschneiden sich also-.The operation of the switching device is as follows: In the diagram In FIG. 2, the direction of rotation of the internal combustion engine is indicated by the arrow A displayed. With the double arrow U 16, the dwell angle Bi B2 is the interruption of operation 16 and with the double arrow U ig the closing wirilael CI-C2 of the auxiliary interrupter ig indicated. After that, the shutdown time of the service interrupter begins about 3o ° after bottom dead center UT of the internal combustion engine and ends about 28 ° before the top Dead center 0T. The closing time of the auxiliary interrupter, on the other hand, begins about 60 ° after the top dead center and ends after about 2401 at about 6o ° before the top dead center. The closing times of both interrupters therefore overlap.

Es soll angenommen werden, daß die Brennkraftmaschime nahe dem unteren Totpunkt UT, jedoch außerhalb des Schließwinkels U 16 des Unterbrechers 16 steht. Bei dieser Stellung ist der Unterbrecher 16 offen, der Unterbrecher ig dagegen geschlossen. Wenn nur zum Andrehen der Maschine nach dem Schließen des Zündsichalters 14 der Druckknopfschalter 3!i geschlossen wird, schließt die Erregerwiclelung 4i die beiden Schalterglieder 38 und 39 des Hauptschalters 17. Da der Unterbrecher ig geschlossen ist, erhält die Erregerwicklung 35 Strom, so. daß der Umschalter 18, betätigt und dessen Schaltglied 36 an Masse gelegt wird. Die Einzugswiddung 28 des 'Wechselschalters 2o bleibt unerregt, weil ihre Verbindung bei Kontakt 33 unterbrochen ist. Dein Wechselschalter 2.o bleibt daher zunächst in der gezeichneten Stellung. Es fließt nun von der Batterie über Schaltglied 39, Feldwicklung 12, Kontakt 25, Schaltglied 23., Leitung 2i, Anker i i, Leitung 22, Schaltglied 24, Kontakt 26 und Masse ein Strom, der den Anlasseranker i i in Richtung des Pfeils A, also in der Betriebsdrehrichtung der Maschine dreht. Bei Punkt Bi schließt der Betriebsunterbrecher, 16 und bleibt bis Punkt B2 geschlossen. Bei Üherschreiten des Punktes C2 öffnet der Hilfsunterbrecher ig. Der Umschalter i& geht daher in die Ruhelage auf Kontakt 33 zurück. Das hat zur Folge:, daß jetzt über den Druckknopfschalter3i, Leitung3o, Einzugswicklung 28, Kontakt 33-, Schaltglied 36, Sehaltglie,d 38 und den noch geschlossenen Unterbmcher 16 Strom fließt und der Wechselschalter 2o umgelegt wird, so daß der Anker i i in umgekehrter Richtung wie zuvor von Strom durchflossen, d. h. die Drehrichtung des Anlaßmoto@rs umgekehrt wird.It should be assumed that the internal combustion engine is close to bottom dead center UT, but outside the closing angle U 16 of the interrupter 16. In this position, the interrupter 16 is open, but the interrupter ig is closed. If the push-button switch 3! I is closed only to start the machine after closing the ignition switch 14, the excitation winding 4i closes the two switch elements 38 and 39 of the main switch 17. Since the interrupter ig is closed, the excitation winding 35 receives current, see above. that the changeover switch 18 is actuated and its switching element 36 is connected to ground. The Einzugswiddung 28 of the 'changeover switch 2o remains unexcited because its connection at contact 33 is interrupted. Your toggle switch 2.o therefore initially remains in the position shown. It now flows from the battery via switching element 39, field winding 12, contact 25, switching element 23, line 2i, armature ii, line 22, switching element 24, contact 26 and ground, a current that the starter armature ii in the direction of arrow A, so rotates in the operating direction of rotation of the machine. At point Bi the interrupter closes 16 and remains closed until point B2. If point C2 is exceeded, the auxiliary interrupter ig opens. The changeover switch i & therefore returns to the rest position on contact 33. This has the consequence: that current flows through the push-button switch 3i, line 3o, pull-in winding 28, contact 33-, switching element 36, Sehaltglie, d 38 and the interruption switch 16, which is still closed, and the changeover switch 2o is thrown so that the armature ii is reversed Direction as before current flows through, ie the direction of rotation of the starting motor is reversed.

Die Brennkraftmaschine wird nun entgegen der Betriebsdrehrichtung gedreht, wobei der Anlaßmotor von dem in der Maschine erzeugten Verdichtungsdruck unterstützt wird. Diese Drehung hält an, bis der Punkt Cl erreicht ist. Während der Rückwärtsdrehung von C2 bis C, wird derWechselschalter 2o von der Haltewicklung 29 in seiner Stellung gehalten, denn; die Einzugswicklung 28 wird ja wieder stromlos, weil der Hilfsunterbrecher nach der Umkehr bei Punkt C2 wieder geschlossen und das Schaltglied 36 auf Kontakt 34 umgelegt wird. Bei Punkt Bi öffnet der Betriebsunterbrecher 16, es kommt dabei aber kein Zündfunke zustande, weil der Unterbrecher 16 durch den Umschalter i&, der in seiner Arbeitsstellung auf Masse steht, kurzgeschlossen ist. Wenn Punkt C1 bei der Rückwärtsdrehung überschritten wird, öffnet der Hilfsunter!brecher ig. Der Umschalter 18 geht von Kontakt 34 auf Kontakt 33 und unterbricht den Stromkreis der Zündspule 15, so, daß diese einen Zündfunken erzeugt. Gleichzeitig wird die Haltewicklung 29 durch den sich öffnenden Hilfsunterbrecher abgeschaltet, worauf der Wechselschalter 2o in die gezeichnete Stellung zurückgeht und die Drehrichtung des Ankers i i wieder in die Richtung des Pfeils A umkehrt. Mit Hilfe des durch die Zündung ausgelösten Verbrennungsdruckes vermag nun der Anlaßmotor die Brennkraftmaschine in der Betriebsdrehrichtung über den Punkt C2 so rasch hinwegzudrehen, daß eine Umschaltung bis zum Erreichen des Punktes B2 nicht eintritt, weil die Einzugswicklung zu ihrer Erregung eine gewisse Zeit braucht, die länger ist als die Zeit, in welcher der Weg zwischen C2 und B2 durchlaufen wird. Wenn der Punkt B2 überschritten wird, öffnet der Unterbrecher 16 und erzeugt eine Zündung, welche die Brennkraftmaschine in Gang hält, falls die in ihr aufgespeicherte Schlrun:gkraft und das Antriebsmoment des Anlaßmotors sie unter Überwindung der Verdichtung über den oberen Totpunkt hinweg zu drehen vermag. Ist das nicht der Fall, so wiederholt sich der Vorgang des Rückdrehens und erneuten Andrehens nochmals, wobei die Andrehwilligkeit günstiger geworden ist, weil die Brennkraftmaschine durch die Zündungen erwärmt worden ist.The internal combustion engine is now rotated against the operating direction of rotation, the starter motor being assisted by the compression pressure generated in the machine. This rotation continues until point C1 is reached. During the reverse rotation from C2 to C, the changeover switch 2o is held in its position by the holding winding 29, because; the pull-in winding 28 is de-energized again because the auxiliary interrupter is closed again after the reversal at point C2 and the switching element 36 is switched to contact 34. At point Bi the operating interrupter 16 opens, but no ignition spark occurs because the interrupter 16 is short-circuited by the changeover switch i &, which is in its working position at ground. If point C1 is exceeded during the reverse rotation, the auxiliary interrupter opens. The changeover switch 18 goes from contact 34 to contact 33 and interrupts the circuit of the ignition coil 1 5, so that it generates an ignition spark. At the same time, the holding winding 29 is switched off by the opening auxiliary interrupter, whereupon the changeover switch 2o returns to the position shown and the direction of rotation of the armature ii reverses again in the direction of the arrow A. With the help of the combustion pressure triggered by the ignition, the starter motor can now turn the internal combustion engine in the operating direction of rotation past point C2 so quickly that a switchover does not occur until point B2 is reached, because the pull-in winding needs a certain time, which is longer, to be excited is the time in which the path between C2 and B2 is traversed. If the point B2 is exceeded, the interrupter 16 opens and generates an ignition, which keeps the internal combustion engine running, if the torque stored in it and the drive torque of the starter motor can turn it over top dead center by overcoming the compression. If this is not the case, the process of turning back and turning again is repeated again, the willingness to turn being more favorable because the internal combustion engine has been heated by the ignitions.

Claims

P ATENTANAL PROPOSALS: i. Switching device for reversing electric starting motors for two-stroke internal combustion engines with controlled electrical high-voltage ignition, in particular battery ignition (Otto engines), for starting with pendulum movements, in that the starting motor is automatically switched in the reverse positions to change the direction of rotation Internal combustion engine rotates against the operating direction of rotation, switches over at the moment in which the ignition device to initiate an ignition supporting the starting motor comes into effect.

2. Switching device according to claim i. characterized by a serving to switch the starting motor electromagnetic changeover switch (2o), whose pull-in winding (2.8) from the circuit breaker (16) of the ignition system and controlled by an auxiliary interrupter (i9), which is in Circuit of the excitation winding (35) of an electromagnetically operated switch (18) is located, the pull-in winding in one position during the cranking process switches in series with the circuit breaker, in the other position the circuit the ignition coil closes.

3. Switching device according to claim 2, characterized in that that the dwell angle of the two interrupters overlap, the dwell angle of the auxiliary interruptor (19) is about 2.40 ° and about 6o ° after top dead center begins and ends about 60 ° before this. q ..

Switching device according to claim i or 2, characterized in that the electromagnetic changeover switch (2o) with such Time delay toggles that the starting gate when running in the operating direction of rotation of the internal combustion engine is no longer switched if its rotational movement is a has reached a certain angular velocity.

5. Switching device according to the claims i and 2 with an arbitrarily operable electromagnetic main switch between Battery and rotary motor, characterized in that one end of the pull-in winding (28) of the changeover switch (2o) with the switch for the excitation winding (41) of the Main switch (17), the other end to the normally closed contact (33) of the switch (18) connected is.

6. Switching device according to claim 5, characterized in that the main switch (z7) besides the one that controls the main circuit of the starting motor Switching element (39) a switching element which controls the circuit of the pull-in winding (28) (38).

7. Switching device according to claims i to 6, characterized in that that the changeover switch (2o) apart from the pull-in winding (28) has a holding winding (29) which is switched by the auxiliary interrupter (i9). Referred publications: German patent specification No. 839 581.