MAGNETIC IGNITION DEVICE FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES

Abstract: 1. A magneto for ignition systems of combustion engines comprising a rotary multipole pole wheel (11) and a fixed ignition armature (12), the armature winding (13, 33) of which ist connected to a primary current circuit comprising a contact breaker (18) interrupting the primary current at the ignition point, to a spark-quenching capacitor (19) and, through a semiconductor (20), to a load (21) in such a manner that the semiconductor (20) lies in a reverse direction for the voltage half-waves of the armature winding (13, 33) required for ignition, characterized in that the contact breaker (18) is connected in series with a semiconductor (24) lying in a forward direction for the voltage half-waves required for the ignition, and that furthermore the series circuit formed by the contact breaker (18) and the semiconductor (24) is directly connected to the armature winding (13, 33).

Description: Magnet zünder für Brennkraftmaschinen Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Magnet zünder für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einem derartigen, bekannten Magnet zünder wird die im Zündanker erzeugte Energie sowohl für die Zündung der Brennkraftmaschine als auch für die Versorgung weiterer Verbraucher verwendet (DE-PS 11 29 607). Hier liegt parallel zum Zündunterbrecher ein weiterer Verbraucher im Primärstromkreis, dem eine Diode vorgeschaltet ist. Bei jeder Umdrehung des Polrades werden im Zündanker abwechselnd positive und negative Spannungshalbwellen erzeugt, wobei der Zündunterbrecher zur Auslösung der Zündung während einer positiven Halbwelle im Strommaximum durch einen Unterbrechernocken geöffnet wird. Die Diode liegt für die positiven Spannungshalbwellen in Sperrichtung, so dass diese Spannungshalbwellen nicht durch den zusätzlich angeschlossenen Verbraucher belastet werden. Die zur Zündung nicht verwen deten negativen Spannungshalbwellen werden bei geöffnetem Zündunterbrecher zur Versorgung des Verbrauchers verwendet, denn die Diode liegt für diese Spannungshalbwellen in Durch lassrichtung. Derartige Magnetzünder haben jedoch den Nachteil, dass der Zündunterbrecher nur-über einen relativ kleinen Winkelbe 0 0 reich von 90 bis 130 je Umdrehung des Polrades geöffnet wird, dagegen in einem grossen Winkelbereich von 2300 bis 2700 geschlossen ist und damit die Primärwicklung des Zündankers kurzschliesst. Das hat zur Folge, dass allenfalls nur eine der negativen Spannungshalbwellen je Polradumdrehung zur Versorgung des zusätzlichen Verbrauchers zur Verfügung steht. Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemässe Magnet zünder mit dem kennzeichnenden Merkmal des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass die Versorgung zusätzlicher, am Primärstromkreis des Magnetzünders angeschlossener Verbraucher entscheidend verbessert wird, indem die Spannungshalbwellen, die zu den für die Zündung ausgenutzten Spannungshalbwellen entgegengesetzt gerichtet sind, nicht mehr durch den Zündunterbrecher kurzgeschlossen werden können. Ein weiterer Vorteil ist, dass unabhängig vom Schliesswinkel des Zündunterbrechers der Kurzschluss dieser Spannungshalbwellen auf einfache Weise verhindert wird, indem eine in Sperrrichtung gepolte Diode als Halbleiter mit dem Zündunterbrecher in Reihe liegt. Besonders vorteilhaft ist, dass diese Diode auch bei einer vorhandenen Zündanlage nachträglich eingebaut werden kann. Durch die im Unteranspruch aufgeführte Massnahme ist eine vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserung des im Hauptanspruch angegebenen Merkmales möglich. Durch diese Massnahme lässt sich bei Magnetzündern mit einer aussenliegenden Zündspule die Versorgung zusätzlicher Verbraucher wesentlich verbessern. Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen erfindungsgemässen Magnetzünder in schematischer Darstellung für eine Brennkraftmaschine mit einer Zündkerze und einem Akkumulator als zusätzlichen Verbraucher, Fig. 2 zeigt den Verlauf der Primärspannung beim umlaufenden Polrad und Fig. 3 zeigt einen Magnetgenerator mit aussenliegender Zündspule und angeschlossener Akkumulatorbatterie. Beschreibung der Ausführungsbeispiele In Fig. 1 ist der Magnetzünder einer 1-Zylinder-Brennkraftmaschine mit 10 bezeichnet. Er besteht aus einem von der Brennkraftmaschine angetriebenen, umlaufenden Polrad 11, an dessen Umfang vier in Fig. 1 angedeutete Dauermagnete gleichmässig verteilt angeordnet sind. Das Polrad wirkt mit einem feststehenden Zündanker 12 zusammen, dessen Eisenkern eine Primärwicklung 13 und eine Sekundärwicklung 14 trägt. Die Sekundärwicklung 14 ist über ein Zündkabel 15 mit einer Zündkerze 16 der Brennkraftmaschine verbunden. Das Polrad 11 ist mit einem ebenfalls umlaufenden Unterbrechernocken 17 versehen, der einen Zündunterbrecher 18 betätigt. Im Primärstromkreis des Zündankers 12 liegt ferner ein Funkenlöschkondensator 19 parallel zur Primärwicklung 13. über eine Diode 20 ist ferner ein Verbraucher zur Primärwicklung 13 des Zündankers parallel geschaltet, der hier durch eine Akkumulatorbatterie 21 gebildet ist. An Batterieklemmen 22 und 23 des Akkumulators 21 können je nach Leistung verschiedene Glühlampen oder ein Signalhorn angeschlossen werden. Von der Akkumulatorbatterie 21, dem Funkenlöschkondensator 19, dem Zündunterbrecher 18, der Primärwicklung 13 und der Sekundärwicklung 14 sowie der Zündkerze 16 liegt jeweils ein Anschluss an Masse. Um die Stromversorgung für die Akkumulatorbatterie 21 und die daran angeschlossenen Verbraucher zu verbessern, ist der Zündunterbrecher 18 mit einem aus einer Diode' 24 gebildeten Halbleiter in Reihe geschaltet. Diese Diode 24 liegt für die zur Zündung benötigten Spannungshalbwellen des Zündankers 12 in Durchlassrichtung. Die Wirkungsweise soll mit Hilfe der Fig. 2 näher erläutert werden. Dort ist der Verlauf der Primärspannung 1tz auf der Zeitachse t bei einem in Pfeilrichtung umlaufenden Polrad 11 für etwas mehr als eine Umdrehung dargestellt. Beim Beginn der ersten negativen Spannungshalbwelle der Primärwicklung 13 ist der Zündunterbrecher 18 geschlossen. Zum Zündzeitpunkt Zzp wird der Zündunterbrecher 18 durch den Unterbrechernocken 17 geöffnet. Der bis zu diesem Zeitpunkt über den Zündunterbrecher 18, und die Diode 24 fliessende Primär strom der Primärwicklung 13 wird dadurch unterbrochen. Dies hat in der Sekundärwicklung 14 einen Hochspannungsimpuls zur Folge, der über das Zündkabel 15 zur Zündkerze 16 gelangt und dort einen Zündfunken zur Auslösung der Zündung erzeugt. Der Zündunterbrecher 18 bleibt nun während der nachfolgenden positiven Spannungshalbwelle noch geöffnet, so dass diese Spannungshalbwelle über die Diode 20 zur Akkumulatorbatterie 21 gelangt und den Akkumulator 21 auf lädt. Wird nach etwa 1300 Kurbelwelle der Zündunterbrecher 18 - wie in Fig. 2 angedeutet vom Nocken 17 wieder geschlossen, so.kann durch die folgende negative Spannungshalbwelle wieder ein Strom über den Zündunterbrecher 18 und die Diode 24 fliessen. Wäre die Diode 24 nicht vorhanden, so würde auch bei der nachfolgenden zweiten positiven Spannungshalbwelle praktisch ein KurzschluR- strom über den Zündunterbrecher 18 fliessen. Durch die Einfügung der Diode 24 ist nunmehr sichergestellt, dass alle positiven Spannungshalbwellen der Primärwicklung 13 vom Zündunterbrecher 18 ferngehalten werden, da die Diode 24 für diese Spannungshalbwellen in Sperrichtung liegt. Demzufolge können nunmehr alle positiven Spannutgshalbwellen der Primärwicklung 13 über die Diode 20 zur Akkumulatorbatterie 21 gelangen, wodurch eine wesentlich bessere Versorgung der dort angeschlossenen Verbraucher gewährleistet ist. Fig. 3 zeigt in einem weiteren Ausführungsbeispiel einen Magnet zünder 30 mit einer ausserhalb des Magnetzünders 30 stationär angeordneten Zündspule 31. Bei diesem Magnetzünder ist ein Zündanker 32 mit nur einer Ankerwicklung 33 vorgesehen, iddem die in Fig. 2 dargestellten, abwechselnd negativen und positiven Spannungshalbwellen für den Primärstromkreis erzeugt werden. Die bereits aus Fig. 1 bekannten Schaltungselemente sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die Primärwicklung 13 der aussenliegenden Zündspule 31 liegt parallel zur Ankerwicklung des Zündankers 32. Dabei ist die Primärwicklung 13 mit einer dritten Diode 4 als Halbleiterri:so Diode 34 als Halbleiter/in Reihe geschaltet, dass sie für die zur Zündung benötigten Spannungshalbwellen in Durchlassrichtung liegt. Da in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 im Gegensatz zu Fig. 1 der Pluspol der Akkumulatorbatterie 22 auf Masse liegt, sind die Dioden 20 und 24 ebenfalls anders gepolt. Die im folgenden beschriebene Wirkungsweise der Zündanlage nach Fig. 3 hat gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zunächst einmal den Unterschied, dass zur Auslösung der Zündung nicht eine negative sondern eine positive Spannungshalbwelle der Ankerwicklung 33 verwendet wird. Ausserdem wird der Primärstrom zum Zündzeitpunkt im Zündanker 32 nicht unterbrochen sondern in die Zündspule 31 geleitet. Beim Beginn der ersten positiven Spannungshalbwelle im Primär stromkreis ist der Zündunterbrecher 18 18 geschlossen, so dass praktisch ein Kurzschlussstrom von der Ankerwicklung 33 über die Diode 24 und den Zündünterbrecher 18 zur Masse fliesst. Erreicht dieser Strom seinen Scheitelwert, so wird der Zündunterbrecher 18 zum Zündzeitpunkt durch den Unterbrechernocken 17 geöffnet und der Primärstrom schiesst nun augenblicklich über die Diode 34 in die Primärwicklung 13 der aussenliegenden Zündspule 31 ein. Dadurch wird in der Sekundärwicklung 14 der Zündspule 31 ein Hochspannungsimpuls erzeugt, der an der Zündkerze 16 einen Zündfunken zur Folge hat. Für die nachfolgende negative Spannungshalbwelle der Ankerwicklung 33 sind die Diode 24 und 34 jeweils in Sperrichtung geschaltet. Die negative Halbwelle gelangt daher vor der Ankerwicklung 33 zur Akkumulatorbatterie 21 und von dort über die in Durchlassrichtung liegende Diode 20 zurück zur Ankerwicklung 33. Durch die Diode 24 wird unabhängig von der Arbeitsstellung des Zündunterbrechers 18 sichergestellt, dass alle positiven Spannungshalbwellen der Ankerwicklung 33 zur Versorgung der Akkumulatorbatterie 21 zur Verfügung gestellt werden. Die negativen Spannungshalbwellen werden durch die Akkumulatorbatterie 21 nicht belastet, da die Diode 20 für diese Spannungshalbwellen in Sperrichtung liegt. Die erfindungsgemässe Lösung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt da sie sich bei allen Magnetzündern realisieren lässt, in deren Primärstromkreis Spannungshalbwellen mit abwechselnder Polarität auftreten und die zur Auslösung der Zündung nur Spannungshalbwellen einer bestimmten Polarität benötigen. Durch die Reihenschaltung der Diode 24 mit dem Primärstromunterbrecher 18 wird eine optimale Versorgung der über die Diode 20 an die Primärwicklung angeschlossenen zusätzlichen Verbraucher sichergestellt; und zwar unabhängig von der Polzahl des Polrades und vom öffnungswinkel des Zündunterbrechers. Schliesslich können in gleicher Weise auch zusätzliche Verbraucher an Zündanlagen für Mehrzylinder Maschinen angeschlossen werden, bei denen alle Spannungshalbwellen mit gleicher Polarität zur Zündung benötigt werden. Dabei lassen sich anstelle der Dioden auch Transistoren oder andere Halbleiter bzw. elektronisch gesteuerte Schalter verwenden, sofern sichergestellt ist, dass sie für die zur Zündung benötigten Spannungshalbwellen auf Durchgang gesteuert sind.

Claims: Ansprüche 1. Magnetzünder für Zündanlagen von Brennkraftmaschinen mit einem mehrpoligen Polrad und einem Zündanker, dessen Primärstromkreis mit einem Zündunterbrecher, einem Funkenlöschkondensator und über eine Diode mit einem Verbraucher derart verbunden ist, dass die Diode für die zur Zündung benötigten Spannungshalbwellen des Zündankers in Sperrrichtung liegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Zündunterbrecher (18) mit einem Halbleiter (24) derart in Reihe geschaltet ist, dass der Halbleiter (24) für die zur Zündung benötigten Spannungshalbwellen in Durchlassrichtung liegt. 2. Magnetzünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärwicklung (13) einer aussenliegenden, an der Ankerwicklung (33) des Zündankers (32) angeschlossenen Zündspule (31) mit einem weiteren Halbleiter {3ei) derart in Reihe geschaltet ist, dass er für die zur Zündung benötigten Spannungshalbwellen in Durchlassrichtung liegt. X

Inventors: HAUBNER, GEORG
Applicants: ROBERT BOSCH GMBH
Application year: 1981
Main classification: F02P1
IPC codes: F02P1