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EP 0 304 037 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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16.12.1992 Patentblatt 1992/51 |
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Anmeldetag: 17.08.1988 |
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Zündsystem für Brennkraftmaschinen
Ignition system for combustion engines
Système d'allumage pour moteurs à combustion
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Benannte Vertragsstaaten: |
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DE ES FR GB IT SE |
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Priorität: |
18.08.1987 DE 3727459
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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22.02.1989 Patentblatt 1989/08 |
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Patentinhaber: Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft |
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80788 München (DE) |
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Erfinder: |
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- Krappel, Alfred
D-8045 Ismaning (DE)
- Guggenmos, Johannes
D-8080 Fürstenfeldbruck (DE)
- Holzmann, Josef
D-8000 München 40 (DE)
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Entgegenhaltungen: :
WO-A-85/00930 DE-U- 8 518 139
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DE-A- 3 620 826 GB-A- 2 199 193
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- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Band 2, Nr. 54 (M-78)[540], 19. April 1978 & JP-A-53 13
031 (HITACHI SEISAKUSHO K.K.) 06-02-1978
- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Band 7, Nr. 44 (M-195)[1189], 22. Februar 1983 & JP-A-57
193 776 (TOKYO DENKI KAGAKU KOGYO K.K.) 29-11-1982
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Zündsystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
[0002] Ein derartiger Kondensator dient dazu, die im Funkenkopf des Zündfunkens enthaltene
Energie zu vergrößern und damit eine Zündung auch besonders magerer Gemische bereits
mit Hilfe dieses Funkenkopfs zu erreichen. Seit einiger Zeit sind sog. Durchbruchszündkerzen
bekannt, bei denen der Kondensator in der Zündkerze integriert ist. Dies führt einerseits
zu einer deutlich vergrößerten Bauhöhe der Zündkerze und andererseits dazu, daß derartige
Zündkerzen nur eine geringe Lebensdauer aufweisen. Beide Probleme bereiten im heutigen
modernen Kraftfahrzeugbau erhebliche Schwierigkeiten und haben dazu geführt, daß derartige
Zündkerzen keine Verwendung gefunden haben.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zündsystem der eingangs genannten Art
zu schaffen, das auf konstruktiv einfache Weise und ohne Vergrößerung der Bauhöhe
der Zündkerze den Kondensator ausbildet.
[0004] Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einem Zündsystem dieser Art durch die Mittel,
die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegeben sind.
[0005] Zwischen dem Hohlkörper und dem Kanal bildet sich somit der Kondensator aus. Der
dazwischenliegende Isolationskörper verhindert Überschläge zwischen dem Hohlkörper
und dem Kanal. Auf diese Weise ist es möglich, ohne Veränderung der handelsüblichen
Zündkerze einen derartigen Kondensator auf konstruktive Weise zu erzeugen und damit
die gewünschte Energieanreicherung des Funkenkopfs zu erzielen. Durch die bauliche
Möglichkeit, die Hülse in relativ weiten Bereichen hinsichtlich ihrer Länge zu verändern
ist es möglich, Kondensatoren definierter Kapazität zu erzeugen. Diese Möglichkeit
wird unterstützt durch die Wahl eines geeigneten Dielektrikums als Material für den
Isolationskörper. Auf diese Weise ist es möglich, den Kondensator hinsichtlich seiner
Kapazität durch konstruktive Gestaltung von Hülse und Auswahl des geeigneten Isolationskörpers
in weitem Bereich zu variieren.
[0006] Aus der JP-A-53.13031 ist es bekannt, ein aus Zündspule und daran angeschlossener
Zündkerze bestehendes Einzelspulenzündsystem mit einer elektrisch leitfähigen Haube
zu umschließen und zur Vermeidung von Funkenüberschlägen zwischen dem Gegenkontakt
der Zündkerze und der Hochspannungszuführung einerseits und dem Kanal, der Brennkraftmaschine,
in den die Zündkerze eingesetzt ist, einen Isolationskörper, der im Bereich des Gegenkontakts
einen relativ großen Abstand von diesem besitzt und der das isolierende Kopfteil der
Zündkerze dicht umschließt. Eine Erhöhung der Zündspannung, die die Gefahr eines Funkenüberschlags
im Bereich des Kopfteils der Zündkerze vergrößert, ist damit nicht beabsichtigt.
[0007] Konstruktive Ausgestaltungen der Erfindung, die besondere Vorteile bieten, sind in
den weiteren Patentansprüchen 2 und 3 beschrieben. Die Merkmale des Patentanspruchs
2 ermöglichen eine besonders einfache Handhabung des im wesentlichen als Dielektrikum
dienenden Hohlkörpers. Die Merkmale des Patentanspruchs 3 zeigen eine besonders vorteilhafte
Ausbildung der Erfindung in Verbindung mit einem sog. Einzelspulenzündsystem, das
zunehmend an Bedeutung gewinnt und beispielsweise durch die Publikationen Automobil-Revue
1984, Nr. 4, Seite 29, bekannt ist.
[0008] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
[0009] In der einzigen Figur der Zeichnung ist im Schnitt ein Zündsystem für eine Brennkraftmaschine
gezeigt, die teilweise als Schnitt dargestellt ist. Das Zündsystem ist als Einzelspulenzündsystem
1 ausgebildet und in einem Zylinderkopf 2 einer nur teilweise dargestellten Brennkraftmaschine
angeordnet. Von dieser Brennkraftmaschine ist ein Zylinder teilweise mit seinen Lagerstellen
3 und 4 für nicht dargestellte Nockenwelle gezeigt, die sich auf der Ein- und Auslaßseite
befinden.
[0010] Das Einzelspulenzündsystem 1 besteht aus einer obenliegenden schematisch gezeigten
Zündspule 5 sowie einer Hochspannungszuführung in Form einer Hülse 6 sowie einem Anschlußkontakt
7. Die Hülse 6 ist stufig ausgebildet und befindet sich in einem Kanal 8 der Brennkraftmaschine.
Sie übergreift den Anschlußkontakt 7 sowie den oberen Teil einer Zündkerze 9, die
mit dem Anschlußkontakt 7 über einen Gegenkontakt 10 elektrisch verbunden ist. Zwischen
der Hülse 6 und dem Kanal 8 befindet sich ein Isolationskörper 11, der unabhängig
vom Einzelspulenzündsystem 1 in den Kanal 8 eingesetzt ist. Der Isolationskörper 11
besteht aus einem Material hoher Dielektrizitätskonstante.
[0011] Die Hülse 6 bildet zusammen mit dem Isolationskörper 11 ein Kondensator, dessen Elektroden
durch die Hülse 6 sowie die Innenseite des Kanals 8 im Zylinderkopf 2 der Brennkraftmaschine
gebildet sind. Der Zylinderkopf 2 besteht aus Metall und befindet sich auf demselben
elektrischen Potential wie die - nicht dargestellte - Masseelektrode der Zündkerze
9.
[0012] Der auf diese Weise gebildete Kondensator führt zu einer deutlichen Erhöhung der
im Funkenkopf des Zündfunkens enthaltenen Energie, der sich in der Zündkerze zwischen
den beiden Elektroden ausbildet. Auf diese Weise wird es möglich, auch besonders magere
Gemische nach Art einer Durchbruchszündung bereits mit Hilfe des Funkenkopfs zu zünden.
Auf diese Weise werden reproduzierbare und exakte Zündverhältnisse innerhalb der einzelnen
Zylinder der Brennkraftmaschine erreicht.
[0013] Die Hülse 6, die im wesentlichen als Hochspannungszuführung und elektrische Verbindung
zwischen der Zündspule 1 und der Zündkerze 9 dient, ist einstückig mit der Zündspule
1 bzw. den diese umschließenden Isolationskörper (nicht im einzelnen dargestellt).
Auf diese Weise ist es möglich, nach vorbereitetem Einführen des Isolationskörpers
11 in den Kanal 8 durch Befestigen des Einzelspulenzündsystems 1 den Kondensator auszubilden
und ohne zusätzliche Maßnahmen und unter Verwendung einer handelsüblichen und nicht
im weiteren veränderten Zündkerze 9 die gewünschte Zündwirkung zu erzielen.
1. Zündsystem (1) für eine Brennkraftmaschine mit einer Zündspule (5) mit einer daran
über eine teilweise in einem Kanal (8) der Brennkraftmaschine verlaufenden Hochspannungszuführung
(6) angeschlossenen Zündkerze (9) für einen sich in einer Funkenstrecke ausbildenden
Zündfunken und mit einem der Funkenstrecke parallel geschalteten Kondensator zur Vergrößerung
der im Funkenkopf des Zündfunkens enthaltenen Zündenergie, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hochspannungszuführung im Verlauf des Kanals (8) zumindest teilweise als Hülse
(6) ausgebildet ist, die ausgehend von der Zündspule (1) in den Kanal (8) hineinreicht
und den Gegenkontakt (10) der Zündkerze (9) und zumindest teilweise auch den sich
an den Gegenkontakt (10) anschließenden isolierenden Kopfteil der Zündkerze übergreift
und daß ein Isolationskörper (11) in den Kanal (8) eingesetzt und mit seiner axialen
Länge und seiner Innenfläche an die Form der Hülse angepaßt ist.
2. Zündsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolationskörper (11)
eine Hülse ist, die unabhängig von der Hochspannungszuführung (6) in den Kanal (8)
eingesetzt ist.
3. Zündsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochspannungszuführungs-Hülse
(6) einstückig mit einer dem jeweiligen Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordneten
Zündspule (5) ist.
1. An ignition system (1) for an internal-combustion engine comprising an ignition coil
(5) with a spark plug (9) connected thereto by means of a high voltage supply (6)
running partially in a channel (8) of the internal-combustion engine for an ignition
spark which forms in a spark gap and with a condenser, connected in parallel to the
spark gap, to increase the ignition energy contained in the spark head of the ignition
spark, characterised in that the high voltage supply in the course of the channel
(8) is at least partially constructed as a sleeve (6) which, starting from the ignition
coil, extends into the channel (8) and overlaps the cooperating contact (10) of the
spark plug (9) and at least partially also the insulating head part of the spark plug
adjoining the cooperating contact (10), and that an insulation body (11) is inserted
into the channel (8) and is matched with its axial length and its inner surface to
the shape of the sleeve.
2. An ignition system according to Claim 1, characterised in that the insulation body
(11) is a sleeve which is inserted into the channel (8) independently of the high
voltage supply (6).
3. An ignition system according to Claim 1 or 2, characterised in that the voltage supply
sleeve (6) is in one piece with an ignition coil (5) which is associated with the
respective cylinder of the internal combustion engine.
1. Système d'allumage (1) pour un moteur à combustion interne avec une bobine d'allumage
(5), avec une bougie d'allumage (9) raccordée à celle-ci par l'intermédiaire d'une
alimentation en haute tension (6) s'étendant partiellement dans un canal (8) du moteur
à combustion interne pour une étincelle d'allumage se formant sur un trajet d'étincelle
et avec un condensateur monté en parallèle au trajet de l'étincelle pour accroître
l'énergie d'allumage contenue dans la pointe de l'étincelle d'allumage, système d'allumage
caractérisé en ce que l'alimentation haute tension est formée au moins en partie,
par un fourreau (6) dans le parcours du canal (8), fourreau qui en partant de la bobine
d'allumage (1), pénètre dans le canal (8) entoure le contact opposé (10) de la bougie
d'allumage (9) et au moins partiellement s'accroche aussi à la tête de la bougie d'allumage
isolante se raccordant au contact opposé (10) et en ce qu'un corps isolant (11) est
inséré dans le canal (8) et est adapté par sa longueur axiale et sa surface intérieure
à la forme du fourreau.
2. Système d'allumage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps isolant
(11) est un fourreau qui est inséré dans le canal (8) indépendamment de l'alimentation
haute tension (6).
3. Système d'allumage selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le fourreau
d'alimentation en haute tension (6) est constitué d'une seule pièce avec une bobine
d'allumage (5) associée au cylindre correspondant du moteur à combustion interne.
