190883. lajstromszámú szabadalom • Gyújtás kétütemű belsőéfésű Otto-motorokhoz gyújtáselosztóval, mechanikus érintkező elemeket nem tartalmazó gyújtásvezérlővel, valamint röpsúlyos centrifugálszabályzóval
1 190.883 2 A folyékony üzemanyaghordozók árváltozásai egyre erősebb kihatással vannak a gépjárművek tervezőire, gyártóira, és természetesen felhasználóira. A gépjárművek kialakításánál egyre nagyobb jelentősége van a környezetvédelmi szempontoknak is, a gyártók világszerte energiatakarékos, környezetkímélő konstrukciók létrehozására törekszenek. Fokozott gondot jelent ez a szocialista országokban is, ahol a gépjárművek jelentős hányada kétütemű belsőégésű Otto-motorral üzemel. Magyarországot vizsgálva, a rendelkezésre álló adatok szerint 1981. december 31-én a lakosság birtokában levő több mint egymilliós autóállományból 217 529 Trabant és 149 500 Wartburg volt, vagyis a kétüteműek aránya több mint 34%. Ehhez jön még a túlnyomórészt közületek tulajdonában levő nagyszámú, Wartburg-motorral felszerelt Barkas kisbusz és kisteherautó. Folyamatban van hazai kistraktorgyártás kifejlesztése, melyben Trabant-motort szándékoznak felhasználni. A kétütemű motorok, ezen belül is a Magyarországon elterjedt típusok közismert hátrányai következtében jelentős teher hárul mind a népgazdaságra, mind a felhasználókra. így minden korszerűsítésnek komoly népgazdasági jelentősége van. A belsőégésű motorok jó hatásfokának eléréséhez szükség van többek között kielégítő gyújtószikra teljesítményre és a gyújtás időpontjának helyes - elsősorban a fordulatszám, a terhelés függvényében történő - megválasztására. Hazánkban jelenleg forgalomban levő kétütemű belsőégésű motorok hengerenkénti mechanikus megszakítót tartalmazó gyújtással rendelkeznek. E megoldások hátrányos tulajdonsága, hogy hengerenként külön-külön önálló gyújtásvezérlő rendszert tartalmaznak, amely két henger esetén (pl. Trabant) kétszeres, három henger esetén pedig (pl. Wartburg) háromszoros hibalehetőséget rejt magában. Ennek megfelelően a kétütemű motorok szervizmunkái is komplikáltak és a gyakori elállítódás, a mechanikus szerkezet pontatlanságai következtében fokozott túlfogyasztás és légszennyezés lép fel. A technika mai állása szerint mechanikus megszakítóval vezérelt gyújtások működési elvéből következően adódik, hogy az időegységenként elérhető gyújtások számát és pontosságát a mechanikus szerkezet korlátozza, ezért egyre nagyobb mértékben terjednek a mechanikus szerkezeteket helyettesítő elektronikus megoldások. A gyújtáspillanat elektronikus vezérlésére található megoldás például a 143 649 lsz-ú DD szabadalmi leírásban és ilyen megoldást ismertet például a 2 023 725 lsz GB szabadalmi leírás is. Ezek ugyan kiküszöbölik a mechanikából eredő korlátokat, azonban hengerenként külön-külön gyújtórendszerrel rendelkeznek, így a hibalehetőségek száma továbbra is többszörös. Négyütemű motoroknál közismert megoldás a gyújtáselosztó alkalmazása, amelyeknél ezáltal nincs szükség külön-külön a hengerenkénti önálló gyújtórendszerek létrehozására. Ismert módon ezen a területen is felváltották a mechanikus elosztó szerkezeteket az elektronikus megoldások. A 140 374 lsz-ú DD szabadalmi leírás és a 2 847 925 lsz-ú NSZK-beli közrebocsátási irat is ilyen megoldásokat ismertet, 2 amelyek hengerenként egymástól független jeladót és elektronikát tartalmaznak. Ismeretes továbbá a 179 653 lsz-ú HU szabadalmi leírás szerinti találmány, amely automatikus elektronikus előgyújtás-szabályozással rendelkező tirisztoros, elosztó és mechanikus megszakító nélküli gyújtásrendszer belsőégésű motorokhoz. Ez a találmány kétütemű motoroknál alkalmazható megoldást is tartalmaz, amely korszerű elektronikus eszközökkel valósítja meg a gyújtásvezérlést. Ennek a megoldásnak is hátránya, hogy hengerenként külön-külön rendelkezik nagyfeszültséget előállító transzformátorral, és a transzformátorokhoz csatlakozó elektronikus vezérlő és teljesítménykapcsolókkal, a meghibásodás lehetősége tehát itt is többszörös. A találmány célja egyszerű, kevés alkatrészt tartalmazó, a kétütemű belsőégésű motorok tulajdonságaihoz jól alkalmazható olyan gyújtásvezérlő berendezés létrehozása, amelynél a hibalehetőségek száma minimális. Felismertük, hogy a hibalehetőségek száma csak úgy csökkenthető, ha szakítunk azzal a hagyományos gyakorlattal, hogy kétütemű motorok esetén hengerenkénti gyújtást alkalmazunk. Rájöttünk arra is, hogy mivel a kétütemű motorok főtengelyének a fordulatszáma a négyütemű motorokéhoz képest kétszeres, ezért amennyiben önmagában ismert gyújtáselosztó egységet használunk, úgy annak elosztó karja közvetlen - tehát áttétel nélküli - mozgásátviteli kapcsolatba hozható a kétütemű belsőégésű Otto-motor főtengelyével. Kísérleteket végeztünk önmagában ismert gyújtáselosztó egységgel kétütemű motoroknál és azt tapasztaltuk, hogy a motor működéséhez szükséges megszakítások száma mechanikus megszakító alkalmazásával (hengerszám x fordulatszám = megszakítások száma) már nem biztosítható maradéktalanul; kis időállandójú, mechanikus kontaktusmentes gyújtáspillanat vezérlő egységre van tehát szükség. A szükséges gyújtási időpont meghatározására tapasztalataink szerint, többek között a technika állásánál is ismertetésre került elektronikus - célszerűen infravörös sugárzóval, vagy Hali-generátorral működő - megoldások előnyösen alkalmazhatók. A gyújtáselosztó egységnek a mechanikus kontaktusmentes gyújtáspillanat vezérlő egységgel történő kombinációja minimálisra csökkenti a gyújtásvezérlő berendezést felépítő részegységek számát, egyszerűvé válik a beszabályozás, a kétütemű motoroknál oly gyakran előforduló elállítódás megszűnik, a gyújtásvezérlő berendezés a teljes fordulatszámtartományban pontosan működik, jellemzői a felhasználás során időben nem változnak. A találmány tárgya tehát gyújtásvezérlő berendezés kétütemű belsőégésű Otto-motorokhoz, amely hengerenként gyújtógyertyákat tartalmaz, gyújtáspillanat vezérlő egysége van, amelynek kimenete nagyfeszültséget előállító áramkör bemenetére csatlakozik. A berendezés úgy van kialakítva, hogy a nagyfeszültséget előállító áramkör egyetlen transzformátort tartalmaz, melynek kimenete önmagában ismert gyújtáselosztó egység bemenetére van kötve, a gyújtáselosztó egység kimenetei a gyújtógyertyákhoz csatlakoznak. A gyújtáselosztó egység elosztó karja a kétütemű belsőégésű Otto-motor főtengelyé-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
