DE1230614B

DE1230614B - Ignition arrangement for internal combustion engines with piezoelectric ignition voltage generator

Info

Publication number: DE1230614B
Application number: DEC20251A
Authority: DE
Inventors: George H Hufferd; Herman Lansing Vail Jun; Robert H Josephson
Original assignee: Clevite Corp
Current assignee: Clevite Corp
Priority date: 1958-11-28
Filing date: 1959-11-27
Publication date: 1966-12-15

Description

Zündanordnung für Brennkraftmaschinen mit piezoelektrischem Zündspannungserzeuger Die Erfindung betrifft eine Zündanordnung für eine Brennkraftmaschine mit einem piezoelektrischen Element zur Erzeugung einer Zündspannung, einem hin- und heraehenden Kolben, der eine Kurbelwelle dreht, und einer Vorrichtung zum periodischen mechanischen Zusammenpressen des piezoelektrischen Elementes in zeitlichem Zusammenhang mit der Drehung der Kurbelwelle, wodurch die Spannung erzeugt wird.Ignition arrangement for internal combustion engines with piezoelectric ignition voltage generator The invention relates to an ignition arrangement for an internal combustion engine with a piezoelectric element for generating an ignition voltage, a back and forth Piston that rotates a crankshaft and a device for periodic mechanical Compression of the piezoelectric element in relation to the time Rotation of the crankshaft, which creates tension.

Brennkraftmaschinen, die Zündkerzen zur Zündung des unter Druck im Zylinderraum vorhandenen Brennstoffgemisches verwenden, benötigen üblicherweise eine von zwei Grundspannungsquellen, von denen die eine oder die andere beim Zündvorgang Anwendung findet. In Automobilen werden Batterien verwendet, da die Batterie auch zur Speisung des Anlassers, des Radios und anderer Zubehörteile dient. Rasenmäher, stationäre Maschinen, Flugzeugmotoren u. dgl. verwenden einen Permanentmagnetgenerator.Internal combustion engines that use spark plugs to ignite the pressurized im Use cylinder space existing fuel mixture, usually need one of two basic voltage sources, one or the other during the ignition process Applies. Batteries are used in automobiles, as is the battery serves to supply the starter, the radio and other accessories. Mowing machine, stationary machines, aircraft engines and the like use a permanent magnet generator.

In beiden Grundsystemen sind die Probleme in vielerlei Hinsicht ähnlich, aber auf Grund prinzipieller Unterschiede auch verschiedenartig. Eines der schwierigsten Probleme in diesen beiden bekannten Systemen besteht darin, einen übermäßigen elektrischen Verlust zwischen den Elektroden der Zündkerze zu unterbinden, der eine ungenügende Zündung ergeben könnte. In derartigen Systemen wird die Hochspannung, die die Zündkerze oder mehrere Kerzen zündet, durch Zusammenbrechen des Flusses im Kein einer Zündspule erzeugt. Obwohl dieser Vorgang sehr rasch verläuft, erfordert er eine bestimmte Zeit, die davon herrührt, daß die Energie in der einen Form in Energie einer anderen Form umgewandelt wird. Da die Hochspannung in diesen bekannten Systemen an den Elektroden der Zündkerze bzw. -kerzen während der Zeit auftritt, die erforderlich ist, um diese Spannung aufzubauen, vermindert jeder Verlustweg an den Elektroden der Zündkerze die zur Verfügung stehende Spannung.In both basic systems the problems are similar in many ways, but also different due to fundamental differences. One of the most difficult Problems in these two known systems is an excessive electrical To prevent loss between the electrodes of the spark plug, the insufficient Ignition could result. In such systems, the high voltage applied to the spark plug or ignites multiple candles by collapsing the flow in the none of an ignition coil generated. Although this process is very quick, it requires a specific one Time that arises from the fact that the energy in one form turns into energy in another Shape is transformed. Because the high voltage in these known systems is applied to the electrodes the spark plug or plugs occurs during the time it takes to produce them Building up voltage reduces any loss path at the spark plug electrodes the available voltage.

Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen, wurden Systeme entwickelt, die über Kondensatorentladung und Hochfrequenzzündung arbeiten. Obwohl diese bekannten Kondensatorentladungs- und Hochfrequenzzündsysteme ihren Zweck erfüllen, haben sie sich durch ihren enormen Kostenaufwand und ihre Kompliziertheit in der Praxis nicht durchgesetzt und sind deshalb für das Gebiet der Verbrennungskraftmaschinen u. dgl. nicht von Bedeutung.To overcome these difficulties, systems have been developed which work via capacitor discharge and high-frequency ignition. Although these well-known Capacitor discharge and high frequency ignition systems serve their purpose, they have due to their enormous cost and complexity in practice enforced and are therefore for the field of internal combustion engines and the like. not significant.

Es sind ferner Zündsysteme bekannt, die den Verlust an der Zündkerze wesentlich verringern und bei denen die hohen Kosten und die Kompliziertheit des Kondensator-Entladungs- und Hochfrequenzzündsystems vermieden sind. Diese Systeme verwenden ein polykristallines piezoelektrisches Element, das in gewissen Zeitabständen, abhängig von der Umdrehung der Maschinenwelle, immer wieder stoßartig mechanisch beansprucht wird und eine Spannung erzeugt, die auf die Zündkerze gegeben wird. Eine dieser bekannten piezoelektrischen Zündanlagen weist einen durch eine Torsions- oder Schraubenfeder vorgespannten hammerartigen Hebel auf, dessen Betätigung durch die Feder über einen Nocken auf der Nockenwelle des Motors periodisch ausgelöst wird und der auf das piezoelektrische Element immer wiederkehrende Schläge ausübt.Ignition systems are also known which substantially reduce spark plug loss and which avoid the high cost and complexity of the capacitor discharge and high frequency ignition system. These systems use a polycrystalline piezoelectric element, which is repeatedly subjected to sudden mechanical stress at certain time intervals, depending on the rotation of the machine shaft, and generates a voltage that is applied to the spark plug. One of these known piezoelectric ignition systems has a hammer-like lever preloaded by a torsion or helical spring, the actuation of which is periodically triggered by the spring via a cam on the camshaft of the engine and which exerts recurring impacts on the piezoelectric element.

Es ist ferner bekannt, das piezoelektrische Element solcher Zündsysteme durch einen Hammer schlagartig unter Druck zu setzen, der durch hydraulische Kraft betätigt wird.It is also known, the piezoelectric element of such ignition systems suddenly pressurized by a hammer, by hydraulic force is operated.

Ein weiteres bekanntes Zündsystem weist zur Druckbeaufschlagung des piezoelektrischen Elementes einen federvorgespannten Hebel auf, der durch einen Nocken periodisch angetrieben wird. Der Nocken ist so ausgebildet, daß der Hebel das piezoelektrische Element plötzlich unter Druck setzt und vom Druck entlastet. An Stelle der Verwendung eines Betätigungshebels ist es ferner bekannt, zur schlagartigen Beanspruchung des piezoelektrischen Elementes zwischen dem Nocken und dem Element einen Stößel einzuschalten. Es ist schließlich bekannt, ein derartiges piezoelektrisches Zündsystem mit einer Einrichtung zur Erdung von Sekundärspannungen am piezoelektrischen Element zu versehen, die je- doch relativ schwach sind und von den Schwingungen des piezoelektrischen Elements herrühren, die auf Grund der stoßartigen Beanspruchung desselben auftreten.Another known ignition system has a spring-loaded lever for applying pressure to the piezoelectric element, which lever is periodically driven by a cam. The cam is designed so that the lever suddenly pressurizes and relieves the piezoelectric element. Instead of using an actuating lever, it is also known to switch on a plunger for sudden loading of the piezoelectric element between the cam and the element. Finally, it is known to provide such a piezoelectric ignition system with a device for grounding of the secondary voltages of the piezoelectric element, the JE are still relatively weak and deriving from the vibrations of the piezoelectric element, the occurrence of the same due to the impulsive stress.

Den bekannten Zündsystemen mit plötzlich oder stoßartig beanspruchten piezoelektrischen Elementen haftet allen der Nachteil an, daß diese Stöße mit ziemlichem Lärm verbunden sind und es nicht ohne weiteres möglich ist, durch Abdämpfen diesen Lärm auf einen annehmbaren Wert zu reduzieren. Wenn ferner ein piezoelektrisches Element durch Stoßwirkung beansprucht wird, hat dies die übertragung einer Druckwelle in dem Element zur Folge, wodurch das piezoelektrische Element nicht sofort gleichbleibend beansprucht wird, und demzufolge ist die erzeugte Spannung geringer als das Maximum, das in dem Element erzeuat werden könnte. Ferner läßt sich mit den bekannten Zündsystemen bei jedem Arbeitszyklus durch die Stoßbeanspruchung des piezoelektrischen Elementes nur die Spannung für einen einzigen Zündfunken erzeugen.The known ignition systems with suddenly or abruptly loaded piezoelectric elements all have the disadvantage that these surges are associated with considerable noise and that it is not easily possible to reduce this noise to an acceptable level by damping. Further, when a piezoelectric element is stressed by impact, this results in the transmission of a pressure wave in the element, whereby the piezoelectric element is not immediately constantly stressed, and consequently the generated voltage is less than the maximum that could be generated in the element . Furthermore, with the known ignition systems, only the voltage for a single ignition spark can be generated in each working cycle due to the impact stress on the piezoelectric element.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile bekannter piezoelektrischer Zündanlagen zu vermeiden und die Leistung solcher Anlagen bei gleichzeitiger Ausschaltung von Sekundärspannung aus dem piezoelektrischen Element zu erhöhen.The invention is based on the object of making these disadvantages known avoid piezoelectric ignition systems and contribute to the performance of such systems simultaneous elimination of secondary voltage from the piezoelectric element to increase.

Zur Lösung der Aufgabe geht die Erfindung von einer Zündanordnung mit einer Vorrichtung zum periodischen mechanischen Zusammenpressen des piezoelektrischen Elementes aus. Die Erfindung besteht darin, daß die Druckvorrichtung während eines jeden Arbeitsspiels der Kurbelwelle wenigstens zwei Spannungen erzeugt, nämlich eine Spannung der einen Polarität beim Zusammendrücken, die abgegeben oder verwendet werden kann, und eine andere Spannung entgegengesetzter Polarität beim Freigeben des Druckes, die verwendet oder abgegeben werden kann, und daß eine Schaltanordnung vorgesehen ist, die in zeitlichem Zusammenhang mit der Drehung der Kurbelwelle arbeitet und periodisch kurzzeitig das Element mit der Zündkerze verbindet, wenn ein Potential auf dem Element vorhanden ist und wenn der Kolben periodisch eine bestimmte Stellung einnimmt. Das piezoelektrische Element wird hierbei kontinuierlich durch einen allmählich ansteigenden und abfallenden Druck beansprucht, und es wird dann mit der Zündkerze verbunden, wenn eine Spannung am Element erzeugt wird. Es besteht also keine dauernde Verbindung zwischen dem Element und der Zündkerze. Die geräuschvollen Hammerschläge bei bekannten derartigen Zündanlagen sind durch das allmähliche Zusammendrücken und der entsprechenden Druckentlastung des piezoelektrischen Elementes vermieden. Die auf diese Weise erzeugte Spannung kann über einen Zündverteiler, der zeitlich mit der Maschinenwelle arbeitet, auf die Zündkerze gegeben werden. Wenn diese Spannung direkt der Zündkerze zugeführt wird, zündet diese, wenn die Spannung einen kritischen Wert erreicht hat.To achieve the object, the invention is based on an ignition arrangement with a device for periodically compressing the piezoelectric element mechanically. The invention consists in that the pressure device generates at least two voltages during each working cycle of the crankshaft, namely a voltage of one polarity when compressing, which can be released or used, and another voltage of opposite polarity when releasing the pressure which is used or released can be, and that a switching arrangement is provided, which works in temporal connection with the rotation of the crankshaft and periodically briefly connects the element to the spark plug when a potential is present on the element and when the piston periodically assumes a certain position. The piezoelectric element is continuously stressed by gradually increasing and decreasing pressure, and it is then connected to the spark plug when a voltage is generated on the element. So there is no permanent connection between the element and the spark plug. The noisy hammer blows in known ignition systems of this type are avoided by the gradual compression and the corresponding pressure relief of the piezoelectric element. The voltage generated in this way can be applied to the spark plug via an ignition distributor that works with the machine shaft over time. If this voltage is fed directly to the spark plug, it will ignite when the voltage has reached a critical value.

Ist ein Zündverteiler vorgesehen, so wird eine Spannung aufgebaut, wenn das piezoelektrische Element mechanisch beansprucht wird, und diese Spannung wird von dem Element gespeichert, bis die Zündkerze gezündet werden soll. In diesem Augenblick verbindet der Zündverteiler das Element mit den Elektroden der Zündkerze, und die Kerze zündet sofort.If an ignition distributor is provided, a voltage is built up, when the piezoelectric element is mechanically stressed, and this voltage is stored by the element until the spark plug is to be ignited. In this Instantly the distributor connects the element with the electrodes of the spark plug, and the candle ignites immediately.

Zusätzlich überwindet die Erfindung die Schwierigkeit der Funkenverzögerung bei hohen Maschinengeschwindigkeiten, die bei bekannten piezoelektrischen Systemen durch die Zeit verursacht wird, die nötig ist, die in einer Feder gespeicherte Energie in kinetische Energie des Hammers umzuwandeln, der das piezoelektrische Element plötzlich mechanisch beansprucht.In addition, the invention overcomes the difficulty of spark delay at high machine speeds, which is the case with known piezoelectric systems caused by the time it takes, the energy stored in a spring convert into kinetic energy of the hammer, which is the piezoelectric element suddenly mechanically stressed.

Das piezoelektrische Element ist bei der erfindungsgemäßen Zündanordnung elektrisch von der Zündkerze bis zum genauen Zeitpunkt der Zündung getrennt. Deshalb kann auch kein Verlust an der Zündkerze auftreten, und die gesamte vom Element erzeugte Spannung wird stets der Zündkerze zugeführt, vorausgesetzt, daß die Hochspannungsseile des piezoelektrischen Elementes und die Verbindung zur Zündkerzenklemme in geeigneter Weise isoliert sind.The piezoelectric element is in the ignition arrangement according to the invention electrically separated from the spark plug up to the exact time of ignition. That's why Also, there can be no loss of the spark plug, and the entire generated by the element Voltage is always applied to the spark plug, provided that the high tension cables of the piezoelectric element and the connection to the spark plug terminal in a suitable manner Way are isolated.

Es ist ferner möglich, wenn die volle Spannung, die vom piezoelektrischen Element bei seiner mechanischen Beanspruchung erzeugt wird, unmittelbar vor dem Zeitpunkt, in dem die Zündkerze zündet, erreicht wird, den Augenblick des Zündens innerhalb bestimmter Grenzen zu verändern, um das optimale Zeitverhalten des Zündfunkens zu erzielen. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß durch die Erfindung das Einsetzen des Zündfunkens beschleunigt oder verzögert werden kann, um verschiedenen Arbeitsbedingungen des Motors zu genügen, wobei diese Verstelluno, sehr leicht und in einfacher Weise während des Laufes des Motors ausgeführt werden kann. Ein weiterer Vorteil, der durch kontinuierliche allmählich ansteigende und abfallende mechanische Beanspruchung des piezoelektrischen Elementes im Gegensatz zur Stoßbeanspruchung erzielt wird, besteht darin, daß in ersterem Fall eine wesentlich höhere Spannung erzeugt werden kann. Ferner ergibt sich die durch Hammerschläge auf das piezoelektrische Element erzeugte Spannung lediglich aus dem piezoelektrischen Phänomen, bei einer kontinuierlichen allmählich ansteigenden und abfallenden Beanspruchung des Elementes wird hingegen zusätzlich zur piezoelektrischen Wirkung ein umkehrbarer Schaltprozeß, der auf ferroelektrischen Domänen beruht, nutzbar gemacht, der die im Element erzeugte Spannung wesentlich erhöht. Versuche haben gezeigt, daß bei einer allmählich ansteigenden und abfallenden kontinuierlichen Beanspruchung des Elementes ein 50 bis 100%iger Spannungszuwachs gegenüber der Spannung erzeugt wird, die durch Hammerschläge auf das piezoelektrische Element auftritt. Da der Schaltvorgang, der auf ferroelektrischen Domänen beruht, umkehrbar ist, wird der gleiche Energiezuwachs erzielt, wenn die Druckkraft auf das piezoelektrische Element vermindert bzw. ganz beseitigt wird. Diese doppelte Spannungserzeugung, die sich aus der periodischen Zufuhr und Abnahme von Druckbeanspruchungen auf das Element ergibt, stellt gegenüber bekannten piezoelektrischen Zündsystemen einen wesentlichen Vorteil dar. Im Gegensatz zu den bekannten Zündsystemen, die bei jeder stoßartigen Beanspruchung des Elementes nur einen einzigen Funken erzeugen, können durch das aufeinanderfolgende Verstärken und Abschwächen des Druckes auf das Element nunmehr in jedem Arbeitsgang zwei Funken erzeugt werden, wobei die beiden Funken zeitlich voneinander getrennt auftreten.It is also possible when the full voltage supplied by the piezoelectric Element is generated during its mechanical stress, immediately before the The point in time at which the spark plug ignites is reached, the moment of ignition to change within certain limits in order to achieve the optimal timing of the ignition spark to achieve. In other words, this means that the onset of the invention The spark can be accelerated or retarded to suit different working conditions of the engine to be sufficient, this Verstelluno, very easily and in a simple manner can be carried out while the engine is running. Another benefit that through continuous, gradually increasing and decreasing mechanical stress of the piezoelectric element is achieved in contrast to the impact load, is that in the former case a much higher voltage is generated can. In addition, this results from hitting the piezoelectric element with a hammer voltage generated solely from the piezoelectric phenomenon, at a continuous one gradually increasing and decreasing stress on the element is however in addition to the piezoelectric effect, a reversible switching process based on ferroelectric Domains based, harnessed, which significantly reduces the tension generated in the element elevated. Experiments have shown that with a gradually rising and falling Continuous stress on the element results in a 50 to 100% increase in stress compared to the voltage generated by hammer blows on the piezoelectric Element occurs. Since the switching process, which is based on ferroelectric domains, is reversible, the same increase in energy is achieved when the compressive force is applied the piezoelectric element is reduced or eliminated entirely. This double Stress generation resulting from the periodic application and decrease of compressive loads on the element results, compared to known piezoelectric ignition systems a significant advantage. In contrast to the known ignition systems, the generate only one spark for each shock load on the element, can be achieved by successively increasing and decreasing the Pressure Now two sparks are generated on the element in each operation, with the two sparks occur separated from each other in time.

Im folgenden werden mehrere Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert.In the following there are several embodiments according to the invention explained in more detail with reference to the drawings.

F i g. 1 zeigt eine Brennkraftmaschine mit einem Zündsystem gemäß der Erfindung, wobei das Schwungrad abgenommen und die Antriebswelle gemäß der Erfindung abgeändert ist; F i g. 2 stellt einen Schnitt durch die Maschine dar und zeigt den inneren Aufbau eines Teiles der Maschine; F i g. 3 ist eine Draufsicht der inneren Seite des Schwungrades und zeigt die Lage der piezoelektrischen Anordnung, F i g. 4 zeigt einen Längsschnitt durch das Schwungrad längs der Linie 4-4 nach F i g. 3 und die Lage der piezoelektrischen Anordnung in bezug auf einen Zündverteiler im Zeitpunkt; F i g. 5 zeigt eine Schrägansicht einer exzentrischen Buchse bzw. eines Nockens auf einem stationären Teil der Maschine; F i g. 6 zeigt im vergrößerten Maßstab einen Schnitt durch F i g. 3 längs der Linie 6-6 und stellt Einzelheiten der piezoelektrischen Anordnung dar; F i g. 7 zeigt eine andere Ausführungsform einer Zündverteileranordnung; F i g. 8 stellt eine schematische Ansicht einer Zündverteileranordnung für eine Zweizylindermaschine dar; Fig. 9 und 10 zeigen Querschnitte nach den Linien 9-9 und 10-10 in F i g. 8; # F i g. 11 stellt ein Schaltbild der Zündanlage einer Einzylindermaschine dar-, F i g. 12 ist ein Schaltbild der Zündanlage einer Zweizylindermaschine; Fig. 13 ist ein Schaltbild der Zündanlage einer Vierzylindermaschine; F i g. 14 zeigt in Schrägansicht eine Anordnung der piezoelektrischen Elemente; F i g. 15 zeigt einen Schnitt der piezoelektrischen Elemente, wobei Teile herausgebrochen sind; F i g. 16 ist eine schematische Darstellung und zeigt, in welcher Weise der Erfindungsgedanke auf eine Achtzylindermaschine angewendet werden kann.F i g. Fig. 1 shows an internal combustion engine with an ignition system according to the invention, with the flywheel removed and the drive shaft modified according to the invention; F i g. Fig. 2 is a section through the machine and shows the internal structure of part of the machine; F i g. 3 is a top plan view of the inner side of the flywheel showing the location of the piezoelectric assembly, FIG. 4 shows a longitudinal section through the flywheel along the line 4-4 according to FIG . 3 and the position of the piezoelectric arrangement in relation to an ignition distributor at the time; F i g. Figure 5 shows an oblique view of an eccentric bushing or cam on a stationary part of the machine; F i g. 6 shows a section through FIG. 6 on an enlarged scale. 3 taken along line 6-6 and showing details of the piezoelectric assembly; F i g. Figure 7 shows another embodiment of an ignition distributor assembly; F i g. Figure 8 is a schematic view of an ignition distributor assembly for a two cylinder engine; 9 and 10 show cross-sections along lines 9-9 and 10-10 in FIG . 8th; # F i g. 11 shows a circuit diagram of the ignition system of a single cylinder engine, FIG . 12 is a circuit diagram of the ignition system of a two-cylinder engine; Fig. 13 is a circuit diagram of the ignition system of a four cylinder engine; F i g. 14 shows an arrangement of the piezoelectric elements in an oblique view; F i g. Fig. 15 shows a section of the piezoelectric elements with parts broken away; F i g. 16 is a schematic illustration and shows the manner in which the inventive concept can be applied to an eight-cylinder engine.

F i g. 1 zeigt eine Verbrennungskraftmaschine üb- licher Ausführungsform, wie sie für Rasenmäher und Schneepflüge Verwendung findet. Die Erfindung ist jedoch ohne weiteres auch auf andere Arten von Verbrennungskraftmaschinen, einschließlich Mehrzylindermaschinen für Autos u. dgl., anwendbar.F i g. 1 shows an internal combustion engine of the usual embodiment, such as is used for lawn mowers and snow plows. However, the invention is readily applicable to other types of internal combustion engines including multi-cylinder engines for automobiles and the like.

Die Maschine nach F i g. 1 besitzt eine Grundplatte 10 mit einem Zylinderblock 11, in den eine Zündkerze 12 ragt. Ein Brennstofftank 13 ist an der Maschine befestigt, und der Brennstoff wird über eine Vergasereinrichtung 14, die im einzelnen nicht beschrieben wird, dem Zylinder in bestimmten von der Bewegung des Kolbens 15, der Ventile 16, der Kurbelwelle 17, der Nockenwelle 8 usw. abhängigen Zeitabständen zugeführt.The machine according to FIG. 1 has a base plate 10 with a cylinder block 11 into which a spark plug 12 protrudes. A fuel tank 13 is attached to the engine, and the fuel is dependent on the cylinder in certain of the movement of the piston 15, the valves 16, the crankshaft 17, the camshaft 8 , etc. via a carburetor 14, which is not described in detail Time intervals supplied.

Eine Zündanordnung legt periodisch einen Hochspannungsfunken an den einen Zylinder. Dies erfolgt durch eine Zuleitung 18. Der Funken wird dadurch erzeugt, daß ein elektrisches Potential rasch auf Erdpotential gebracht wird, und dieser Funke bildet sich in bekannter Weise an den gegenüberliegenden Elektroden 19 der Zündkerze 12 aus. Am Ende der Kurbelwelle 17 bzw. am Ende einer von der Kurbelwelle angetriebenen und mit ihr umlaufenden Welle ist ein Schwungrad 20 befestigt.An ignition assembly periodically applies a high voltage spark to one cylinder. This takes place through a lead 18. The spark is generated in that an electrical potential is rapidly brought to earth potential, and this spark is formed in a known manner on the opposing electrodes 19 of the spark plug 12. At the end of the crankshaft 17 or at the end of a shaft driven by the crankshaft and rotating with it, a flywheel 20 is attached.

Wie in F i g. 3 dargestellt, ist eine piezoelektrische Anordnung 21 vorgesehen, die die Zündspannung liefert und an der Innenseite des Schwungrades 20 angebracht ist und mit diesem rotiert. Einzelheiten der piezoelektrischen Anordnung werden noch im Zusammenhang mit den F i g. 6 und 14 näher erläutert. Die piezoelektrische Anordnung 21 weist ein aus einem piezoelektrischen Quarz bestehendes Element 46 auf, das mechanisch beansprucht wird, so daß es eine hohe elektrische Spannung erzeugt und so lange speichert, bis eine Entladung erfolgt. Nach diesem Vorgang erzeugt das piezoelektrische Element 46 eine weitere Zündspannung, wenn der Druck auf das Element aufgehoben wird.As in Fig. 3 , a piezoelectric arrangement 21 is provided which supplies the ignition voltage and is attached to the inside of the flywheel 20 and rotates with it. Details of the piezoelectric arrangement will be discussed in connection with FIGS. 6 and 14 explained in more detail. The piezoelectric arrangement 21 has an element 46 consisting of a piezoelectric quartz, which is mechanically stressed so that it generates a high electrical voltage and stores it until a discharge takes place. After this process, the piezoelectric element 46 generates a further ignition voltage when the pressure on the element is released.

Das in den F i g. 1 bis 6 dargestellte Element 46 der piezoelektrischen Anordnung 21 wird während einer Umdrehung des Schwungrades einmal durch Druck belastet und einmal entlastet. Einzelheiten der Druckvorrichtung werden in Verbindung mit den F i g. 1.4 und 15 erläutert.The in the F i g. Element 46 of the piezoelectric arrangement 21 shown in FIGS. 1 to 6 is loaded once by pressure and once relieved during one revolution of the flywheel. Details of the printing device are provided in connection with FIGS. 1.4 and 15 explained.

Die Wandung 25 des Kurbelgehäuses weist eine vorzugsweise aus synthetischem Kunststoff bestehende Isolierplatte 26 auf, die über Schrauben 27, die durch bogenförmige Schlitze 28 in Lappen 29 der Platte 26 greifen, mit dieser Wandung 25 so verbunden ist, daß eine begrenzte drehbare Einstellung um die Kurbelwellenachse möglich ist. Auf diese Weise kann die Isolierplatte 26 leicht in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung gedreht werden, so daß, wie noch näher erläutert wird, die Zündpunkteinstellung des Motors geändert werden kann. Diese Zündpunkteinstellung kann von Hand oder automatisch in bekannter Weise erfolgen. Eine Buchse 30, die in der Kurbelgehäusewandung 25 angebracht ist, nimmt die Kurbelwelle 17 auf, und ein nach außen ragender ringförmiger Vorsprung 31, der die Welle 17 in radialer Richtung in einem bestimmten Abstand umgibt, trägt einen Nocken oder eine exzentrische Buchse 32, die im Preßsitz auf dem Vorsprung aufgebracht ist. Diese Buchse ist aus Lagermaterial hergestellt und trägt drehbar eine Hülse 33, die mit dem Schwungrad 20 umläuft.The wall 25 of the crankcase has a preferably made of synthetic resin insulation 26, which is connected by screws 27 which extend through arcuate slots 28 in tab 29 of the plate 26 with the wall 25 so that a limited rotational adjustment about the crankshaft axis is possible. In this way, the insulating plate 26 can be easily rotated in the forward or reverse direction so that, as will be explained in more detail, the ignition timing of the engine can be changed. This ignition point setting can be done manually or automatically in a known manner. A bushing 30, which is mounted in the crankcase wall 25 , receives the crankshaft 17 , and an outwardly projecting annular projection 31, which surrounds the shaft 17 in the radial direction at a certain distance, carries a cam or an eccentric bushing 32, which is applied in a press fit on the projection. This bushing is made of bearing material and rotatably carries a sleeve 33 which rotates with the flywheel 20.

Auf der Hülse 33 ist am äußeren Umfang ein V-föriniges Glied 34 aufgeschweißt, das ein Ende 35 eines Hebelarmes 36 aufnimmt. Das andere Ende des Hebels 36 greift in die piezoelektrische Anordnung 21 und bildet einen Bestandteil mit ihr, so daß das Element 46 abwechselnd unter Druck gesetzt lind dieser Druck wieder weggenommen wird, wobei die Teileanordnung, bestehend aus Schwungrad20,piezoelektrischer Anordnung 21, Hebelarm 36 und der Hülse 33 um die stationäre exzentrische Buchse 32 rotiert. Das umlaufende Schwungrad 20 treibt über die piezoelektrische Anordnung 21 und den Hebelarm 36 die Hülse 33 um die stationäre exzentrische Buchse 32 in Richtung des in F i g. 3 dargestellten Pfeiles an. Das Schwungrad 20 ist an der Kurbelwelle 17 mittels eines Keiles 9 befestigt, und eine Mutter 38 ist auf dem äußeren Endteil 17 der Kurbelwelle aufgeschraubt. Das Schwungrad 20 mit der piezoelektrischen Anordnung 21 erhält dadurch eine feste Einstellage in bezug auf die Kurbelwelle 17. A V-shaped member 34 is welded onto the outer circumference of the sleeve 33 and receives one end 35 of a lever arm 36 . The other end of the lever 36 engages in the piezoelectric arrangement 21 and forms a component with it, so that the element 46 is alternately put under pressure and this pressure is removed again, the part arrangement consisting of flywheel 20, piezoelectric arrangement 21, lever arm 36 and of the sleeve 33 rotates about the stationary eccentric sleeve 32. The rotating flywheel 20 drives over the piezoelectric device 21 and the lever arm 36, the sleeve 33 of g to the stationary eccentric sleeve 32 in the direction F in i. 3 arrow shown. The flywheel 20 is fixed to the crankshaft 17 by means of a key 9 and a nut 38 is screwed onto the outer end portion 17 of the crankshaft. The flywheel 20 with the piezoelectric arrangement 21 is thereby given a fixed setting position with respect to the crankshaft 17.

Innerhalb des ringförmigen Vorsprungs 31 der Kurbelgehäusewandung 25 ist eine öldichtung 39 mit einer ölrückführbohrung 40, die von dem abgedichteten Raum 41 in das Kurbelgehäuse reicht, vorgesehen. Die exzentrische Buchse 32 wird vorzugsweise aus leicht porösem Werkstoff ausgeführt und über die Hülse 30, die Bohrung 40 und eine ölbohrung 42 geschmiert, die vom Raum 41 bis an die innere Wandung der Buchse 32 reicht. Es kann sich auf Grund der Bohrung 40 kein Druck innerhalb des Raumes 41 ausbilden.Inside the annular projection 31 of the crankcase wall 25 is an oil seal 39 with an oil return bore 40, which extends from the sealed space 41 into the crankcase. The eccentric bush 32 is preferably made of slightly porous material and is lubricated via the sleeve 30, the bore 40 and an oil bore 42 which extends from the space 41 to the inner wall of the bush 32. Due to the bore 40, no pressure can develop within the space 41.

Wenn das Schwungrad 20 und die piezoelektrische Anordnung 21 umlaufen, betätigt die stationär angebrachte exzentrische Buchse 32 den Hebelarm 36 und erzeugt durch Zusammenpressen des Elementes 46 an diesem ein Hochspannungszündpotential. Die später beschriebene F i g. 15 zeigt, wie die Betätiaung des Hebels 36 ein Zusammenpressen des Elementes 46 bewirkt. Diese Spannung wird am piezoelektrischen Element, das als Kondensator wirkt, so lange gehalten, bis der Zeitpunkt zur Zündung der Zündkerze gekommen ist. Dieser Zeitpunkt wird durch Zusammentreffen der Leitung 47 des Elementes 46 mit einem stationären leitenden Stift 48 festgelegt, der in der Isolierplatte 26, wie in F i g. 4 gezeigt ist, befestigt ist. Vor diesem Zusammentreffen oder dieser Gegenüberstellung besteht keine leitende Verbindung in der Nähe der Leitung 47, und infolgedessen wird die Spannung am Element 46 so lange aufrechterhalten, wie das Element zusammengepreßt ist. Wenn die Leitung 47 entsprechend der Drehung des Schwungrades 20 ganz in die Nähe des leitenden Stiftes 48 kommt, springt ein Hochspannungsfunke von der Leitung 47 auf den Stift 48 über. Der Stift 48 ist über die Zuleitung 18 mit der Zündkerze 12 verbunden, so daß sie gezündet wird, wenn die gesamte Ladung des Elementes 46 den Elektroden 1-9 zugeführt wird.When the flywheel 20 and the piezoelectric arrangement 21 rotate, the stationary eccentric bushing 32 actuates the lever arm 36 and, by pressing the element 46 together, generates a high-voltage ignition potential thereon. The later-described FIG. 15 shows how the actuation of the lever 36 causes the element 46 to be compressed. This voltage is held at the piezoelectric element, which functions as a capacitor as long has come to the point in time for ignition of the spark plug. This point in time is determined by the meeting of the lead 47 of the element 46 with a stationary conductive pin 48 which is in the insulating plate 26, as shown in FIG. 4 is attached. Prior to this meeting or confrontation, there is no conductive connection near line 47 and, as a result, the voltage on element 46 is maintained as long as the element is compressed. When the line 47 comes very close to the conductive pin 48 in accordance with the rotation of the flywheel 20, a high-voltage spark jumps from the line 47 to the pin 48. The pin 48 is connected by the lead 18 to the spark plug 12 so that it is ignited when the entire charge of the element 46 is fed to the electrodes 1-9.

Die Zündpunktverstellung der Maschine wird, wie bereits erwähnt, durch leichtes Drehen der Isolierplatte 26 erzielt, wobei die Lage des leitenden Stiftes 48 in bezug auf die Lage der anderen beweglichen Teile der Maschine, z. B. Kolben, Ventile, Kurbelwelle, Nockenwelle usw., verändert wird. Ein nicht dargestellter Arm kann mit der Isolierplatte 26 verbunden sein und nach außen in eine Stellung ragen, in der er vom Bedienenden leicht betätigt werden kann. Die Isolierplatte 26 wird durch die Schrauben 27 in ihrer eingestellten Lage gehalten.The ignition point adjustment of the machine is, as already mentioned, achieved by slightly turning the insulating plate 26 , the position of the conductive pin 48 in relation to the position of the other moving parts of the machine, e.g. B. pistons, valves, crankshaft, camshaft, etc., is changed. An arm, not shown, can be connected to the insulating plate 26 and protrude outward into a position in which it can be easily operated by the operator. The insulating plate 26 is held in its set position by the screws 27.

Wenn das Schwungrad 20 eine weitere Drehung um 1801 um die exzentrische Buchse 32 zurücklegt, nimmt der Druck auf das Element durch den Hebel 36 ab, nachdem das Hochspannungspotential sich über die Zündkerze entladen hat. Bei Verringerung des Druckes auf das Element und nachdem die Spannunc, sich entladen hat, wird ein weiteres Hochspannungspotential entgegengesetzter Polarität erzeugt. Bei bestimmten Maschinen, z. B. Zweitaktmotoren, die nur einmal während jeder Umdrehung des Schwungrades zünden, ist es wesentlich, die zweite Spannung an Erde abzuleiten, ohne daß diese Spannung auf die Zündkerze gegeben wird, dieses Potential kann aber auch an der Zündkerze zu einer Zeit zur Entladung kommen, zu der keine brennbaren Gase im Zylinder vorhanden sind. Vorzugsweise wird dieser Zündfunke über einen um 1801 gegen den leitenden Stift 48 versetzten geerdeten Kontakt 49 abgeführt. Wenn die Leitung 47 des Elementes sich dem geerdeten Kontakt 49 nähert, springt der zweite »unerwünschte« Funken über, entlädt das Element und bereitet dieses zum Aufbau einer weiteren Zündspannung während der nächsten Halbdrehung vor. Wenn die durch Druck erzeugte Spannung zur Funkenbildung verwendet wird, wird das Potential, das bei Druckverminderung bzw. Druckentlastung erzeugt wird, geerdet. Es ist jedoch auch der umgekehrte Vorgang ohne weiteres durchführbar.When the flywheel 20 makes another 1801 rotation about the eccentric sleeve 32 , the pressure on the element by the lever 36 decreases after the high voltage potential has discharged through the spark plug. When the pressure on the element is reduced and after the voltage has discharged, another high voltage potential of opposite polarity is generated. In certain machines, e.g. B. two-stroke engines that ignite only once during each revolution of the flywheel, it is essential to derive the second voltage to earth without this voltage being applied to the spark plug, but this potential can also discharge at the spark plug at a time , to which there are no flammable gases in the cylinder. This ignition spark is preferably discharged via a grounded contact 49 offset by 1801 relative to the conductive pin 48. When the line 47 of the element approaches the grounded contact 49, the second "unwanted" spark jumps over, discharges the element and prepares it for the build-up of a further ignition voltage during the next half-turn. When the voltage generated by pressure is used for sparking, the potential generated when the pressure is depressurized or depressurized is grounded. However, the reverse process can also be carried out without further ado.

Die piezoelektrische Anordnung 21, die in F i 3 dargestellt ist, ist mittels Schrauben 51 an der Innenjseite des Schwungrades 20 befestigt, und es ist klar, daß das Schwungrad ausgewuchtet werden, muß. Die Leitung 47 vom Element 46 innerhalb der Anordnung 21 erstreckt sich durch eine Gunimiisolierung 52, und eine vergrößerte Isolierscheibe 53 kann am unteren Ende des Isolators 52 vorgesehen werden, um ein vorzeitiges überspringen des Funkens über das Metallgehäuse 54, das um das Element 46 angeordnet ist, zur Erde zu verhindern. Das photoelektrische Element 46 erzeugt bei starker mechanischer Beanspruchung etwa 20 000 Volt. Es bringt große Vorteile mit sich, diese hohe Spannung zur Verfügung zu haben und sie beinahe sofort zu gewünschter Zeit der Zündkerze zuführen zu können. Diese 20 000 Volt sind jedoch nicht ohne weiteres über eine bestimmte Zeit beizubehalten. Infolgedessen soll die Lage des erhöhten Teiles der exzentrischen Buchse 32 in bezug auf die Lage des Entladungsstiftes 48 so eingestellt werden, daß die Spannung am Element 46 nur so lange wie unbedingt nötig stehenbleibt. Bei der Festlegung einer geeigneten Anordnung soll deshalb die Zündpunkteinstellung in Betracht gezogen werden. Zeitlich soll der maximale Druck auf das Element 46 unmittelbar vor dein frühestmöglichen Augenblick, zu dem die Zündkerze gezündet werden soll, liegen. Die Lage des geerdeten Kontaktes 49 ist nicht von wesentlicher Bedeutung, jedoch soll der abzuleitende Funken in bezug auf die Umdrehung so früh entladen werden, daß das Element 46 im Anschluß daran kurzzeitig unter Druck gesetzt werden kann, um die gewünschte Zündspannung zu erzeugen.The piezoelectric assembly 21 shown in FIG. 3 is attached to the inside of the flywheel 20 by screws 51 , and it will be understood that the flywheel must be balanced. The lead 47 from element 46 within assembly 21 extends through gunimi insulation 52, and an enlarged insulating washer 53 may be provided at the lower end of insulator 52 to prematurely jump over the spark over metal housing 54 disposed around element 46 to prevent earth. The photoelectric element 46 generates about 20,000 volts under severe mechanical stress. There are great advantages in having this high voltage available and being able to apply it to the spark plug almost immediately at the desired time. However, these 20,000 volts cannot easily be maintained over a certain period of time. As a result, the position of the raised part of the eccentric sleeve 32 with respect to the position of the discharge pin 48 should be adjusted so that the tension on the element 46 only remains as long as is absolutely necessary. Ignition timing should therefore be considered when determining a suitable arrangement. In terms of time, the maximum pressure on element 46 should be immediately before your earliest possible moment at which the spark plug is to be ignited. The position of the grounded contact 49 is not essential, but the spark to be diverted should be discharged so early with respect to the revolution that the element 46 can then be briefly pressurized to generate the desired ignition voltage.

Zwischen dem Metallaehäuse 54 und dem Element 46 ist eine dicke Schicht aus Gummi oder anderem Isoliermaterial 60 angebracht, die das Element 46 isoliert und innerhalb des Metallgehäuses 54 in seiner Lage hält. Die Isolierung 60 muß gute Isoliereigenschaften aufweisen, ihre Innenseite gegenüber dem Element 46 muß sauber und frei von irgendwelchen leitenden Materialien sein, ebenso wie die Außenfläche des Elementes 46 rein und frei von leitenden Materialien sein muß. Ist dies nicht der Fall, so kann sich die Hochspannungsladung, die in der Anordnung erzeugt wird, im Innern durch einen Funken entladen oder allmählich abfließen.Between the metal housing 54 and the element 46, a thick layer of rubber or other insulating material 60 is applied, which insulates the element 46 and holds it in place within the metal housing 54. The insulation 60 must have good insulating properties, its inside opposite the element 46 must be clean and free of any conductive materials, just as the outer surface of the element 46 must be clean and free of conductive materials. If this is not the case, the high-voltage charge that is generated in the arrangement can be discharged internally by a spark or gradually flow away.

Wie am besten aus den F i g. 6 bis 14 ersichtlich, ist das piezoelektrische Element 46 vorzugsweise aus zwei getrennten zylindrischen Kristallelementen 61 und 62 aufgebaut, die an ihren Enden Elektroden ausbilden und Ende an Ende innerhalb der Gummiisolierung 60 befestigt sind. Am äußeren Ende des einen Kristallelementes 61 ist eine dünne Metallplatte 63 vorgesehen, deren größere Flächen mit einem sehr dünnen Belag von elektrisch leitendem Gummi 64 überzogen sind, und gegenüber der gummiüberzogenen Metallplatte 63 ist eine dickere Metallabschlußplatte 65 eingesetzt. Der leitende Gummi 64, die Metallplatte 63 und die Abschlußplatte 65 stellen die elektrische Verbindung mit Erde für das Kristallelement 61 dar und verteilen zusätzlich die Druckkräfte am Ende des Kristalls. Eine Einstellschraube 66 greift durch das Gehäuse 54, steht mit der Metallabschlußplatte 65 in Verbindung und vervollständigt somit den Anschluß an Erde. Am äußeren Ende des Kristallelementes 62 ist eine runde Metallplatte 67 angebracht, in deren Nähe das Ende des die Druckkräfte übertragenden Hebels 36 liegt. Zwischen dem äußeren Ende des Kristallelementes 62 und der runden Metallplatte 67 liegt eine weitere dünne Metallplatte 63, die mit einem leitenden Gummiüberzug 64 versehen ist. Zwischen den beiden Kristallelementen ist ferner eine dritte, mit leitendem Gummi überzogene Metallplatte 68 angebracht, die den Druck auf die anstehenden Endflächen der Kristallelemente 61 und 62 gleichmäßig verteilt. Die Metallplatte 68 ist auf beiden Seiten mit einem dünnen Belag von elektrisch leitendem Elastomer 69 versehen, der zur Verteilung der Druckkräfte beiträgt und als Verbindung für die Kristallelemente 61 und 62 dient. Das innere Ende der Leitung 47 ist ganz in der Nähe der Metallplatte 68 angeordnet, und die Leitung 47 führt von der Metallplatte 68 zu einem Punkt außerhalb des Gehäuses 54. Die Leitung 47 muß nicht mit der Platte 68 verlötet werden, da die elektrische Spannung ausreicht, um einen Funken von der Platte 68 auf die Leitung 47 überspringen zu lassen. Die Einstellschraube 66 ermöglicht durch Drehen eine Vorbelastung des piezoelektrischen Elementes auf beispielsweise 15 kg/CM2. Auf diese Weise verringert eine Abnützung der Teile über eine bestimmte Zeitperiode die Spannungsabgabe des Elementes 46 nicht wesentlich. Das Elastomer, das die drei druckverteilenden Metallplatten 63, 65, 68 bedeckt, soll eine solche Stärke aufweisen, daß eine gute Ausrichtung und übereinstimmung der einzelnen Teile gewährleistet ist, es soll jedoch auch dünn genug sein, um einen Preßdruck unter Einwirkung der aufgebrachten Kräfte auszuüben. Versuche haben gezeigt, daß ein leitender Gummibelag in der Größenordnung von 0,05 bis 0,125 mm vorteilhaft ist.As best seen in Figs. 6 to 14, the piezoelectric element 46 is preferably made up of two separate cylindrical crystal elements 61 and 62 which form electrodes at their ends and are fastened end to end within the rubber insulation 60. At the outer end of the one crystal element 61 , a thin metal plate 63 is provided, the larger surfaces of which are covered with a very thin coating of electrically conductive rubber 64, and a thicker metal end plate 65 is inserted opposite the rubber-coated metal plate 63. The conductive rubber 64, the metal plate 63 and the end plate 65 represent the electrical connection with earth for the crystal element 61 and additionally distribute the compressive forces at the end of the crystal. An adjusting screw 66 engages through the housing 54, communicates with the metal end plate 65 and thus completes the connection to earth. At the outer end of the crystal element 62 , a round metal plate 67 is attached, in the vicinity of which the end of the lever 36 which transmits the compressive forces is located. Another thin metal plate 63, which is provided with a conductive rubber coating 64, lies between the outer end of the crystal element 62 and the round metal plate 67. A third metal plate 68 coated with conductive rubber is also attached between the two crystal elements and distributes the pressure evenly on the adjacent end faces of the crystal elements 61 and 62. The metal plate 68 is provided on both sides with a thin coating of electrically conductive elastomer 69 , which contributes to the distribution of the compressive forces and serves as a connection for the crystal elements 61 and 62 . The inner end of the line 47 is arranged very close to the metal plate 68 , and the line 47 leads from the metal plate 68 to a point outside the housing 54. The line 47 does not have to be soldered to the plate 68 , since the electrical voltage is sufficient to jump a spark from plate 68 onto line 47. By turning the adjusting screw 66 , the piezoelectric element can be preloaded to, for example, 15 kg / CM2. In this way, wear of the parts over a certain period of time does not significantly reduce the voltage output of the element 46. The elastomer covering the three pressure-distributing metal plates 63, 65, 68 should have a thickness such that a good alignment and correspondence of the individual parts is ensured, but it should also be thin enough to exert a pressure under the action of the applied forces . Tests have shown that a conductive rubber covering on the order of 0.05 to 0.125 mm is advantageous.

Die Kristallelemente 61 und 62 bestehen vorzugsweise aus zylindrischen Teilen von polykristallinen keramischen Materialien, z. B. Bariumtintanat, Bleititanatzirkonat oder ähnlichen Stoffen, die, in geeigneter Weise polarisiert und mit Elektroden versehen, bei mechanischer Beanspruchung an den Enden der beiden Elemente in der Nähe der Leitung 47 auf Hochspannung gebracht werden, während ihre entgegengesetzten Enden an das Gehäuse 54 gelegt sind. Auf diese Weise befindet sich der hochspannungsführende Teil in der Mitte des Gehäuses 54, wo die umschließende Gummiisolierung 60 ihn vor Dämpfen und Feuchtigkeit schützt.The crystal elements 61 and 62 preferably consist of cylindrical pieces of polycrystalline ceramic materials, e.g. B. barium tintanate, lead titanate zirconate or similar substances, which, polarized in a suitable manner and provided with electrodes, are brought to high voltage in the event of mechanical stress at the ends of the two elements in the vicinity of the line 47, while their opposite ends are placed on the housing 54 . In this way, the high-voltage part is in the middle of the housing 54, where the surrounding rubber insulation 60 protects it from vapors and moisture.

Die beiden Kristallelemente 61 und 62 sind mechanisch in Reihe und elektrisch parallel geschaltet. Die Elemente selbst haben vorteilhafterweise einen Durchmesser von 1,25 cm und sind z. B. 3,75 cm lang. Wenn solche Elemente unter Druck gesetzt werden, erzeugen sie eine hohe Spannung und sie weisen ferner eine genügende Speicherkapazität auf, um die Ladung für die kurze Zeit vor der Entladung zu speichern.The two crystal elements 61 and 62 are mechanically connected in series and electrically in parallel. The elements themselves advantageously have a diameter of 1.25 cm and are e.g. B. 3.75 cm long. When such elements are pressurized, they generate a high voltage and also have sufficient storage capacity to store the charge for the short time before discharge.

In den Ausführungsbeispielen sind zwei zylindrische Kristallelemente dargestellt, es ist jedoch möglich, nur ein Element zu verwenden.In the exemplary embodiments, there are two cylindrical crystal elements shown, but it is possible to use only one element.

F i g. 3 zeigt anschaulich, wie durch Drehung der piezoelektrischen Anordnung 21 um die exzentrische Buchse 32 eine Bewegung des Endes 35 des Hebels 36 erzeugt wird.F i g. 3 clearly shows how a movement of the end 35 of the lever 36 is generated by rotating the piezoelectric arrangement 21 around the eccentric bushing 32.

F i g. 15 zeigt, wie die Bewegung des Hebels 36 eine Druckkraft auf die Kristallelemente 61 und 62 ausübt. Das kräftige Metallgehäuse 54 weist zwei Enden 55 und 56 auf. Die Einstellschraube 66 steht durch das Ende 56 im Eingriff mit der Metallplatte 65. Eine Grundplatte 57 weist zwei senkrechte Seitenwandungen 58 auf und ist mit dem Gehäuse 54 durch Niete, Schrauben oder durch eine Schweißverbindung verbunden, während die Gummüsolierung 60 und die Kristallelemente 61, 62 zwischen der Grundplatte und den Seitenwandungen angebracht sind. Das vordere Ende 55 des Gehäuses trägt einen Einstellstift 59, der nach innen gegen das Kristallelement 62 ragt. Das obere Ende des Hebels 36 weist eine innere Rippe 37 und eine öffnung 43 auf. Der Einstellstift 59 greift durch die öffnung 43, um die Lage des Hebels 36 zwischen der Endwandung 55 und der runden Metallabschlußplatte 67 genau einzustellen. Die Rippe 37 ist der Innenseite der Endwandung 55 zugewandt, und die andere Seite des Hebels 36 ist am Punkt 70 an dem runden Ende der Metallplatte 67 festgelegt. Der Hebel 36 bewegt sich bei Drehung der exzentrischen Buchse 32 um etwa 3', und bei dieser Bewegung bewegt er sich um die Rippe 37 hin und her. Auf diese Weise wird die Rippe zum Drehpunkt des Hebels 36. Der Drehpunkt 37 befindet sich unterhalb des Kontaktpunktes 70, und das übersetzungsverhältnis wird zweckmäßig so gewählt, daß es etwa eine übersetzung der Kräfte von 15 bzw. 20: 1 bringt.F i g. 15 shows how the movement of the lever 36 exerts a compressive force on the crystal elements 61 and 62. The sturdy metal housing 54 has two ends 55 and 56 . The adjusting screw 66 is in engagement with the metal plate 65 through the end 56. A base plate 57 has two vertical side walls 58 and is connected to the housing 54 by rivets, screws or by a welded connection, while the rubber insulation 60 and the crystal elements 61, 62 are attached between the base plate and the side walls. The front end 55 of the housing carries an adjustment pin 59 which protrudes inwardly against the crystal element 62. The upper end of the lever 36 has an inner rib 37 and an opening 43. The adjustment pin 59 engages through the opening 43 in order to precisely adjust the position of the lever 36 between the end wall 55 and the round metal end plate 67. The rib 37 faces the inside of the end wall 55 , and the other side of the lever 36 is fixed at point 70 on the round end of the metal plate 67. The lever 36 moves about 3 ' when the eccentric sleeve 32 is rotated, and in this movement it moves back and forth about the rib 37. In this way, the rib becomes the fulcrum of the lever 36. The fulcrum 37 is located below the contact point 70, and the transmission ratio is expediently chosen so that it brings about a transmission of the forces of 15 or 20: 1.

In der vorbeschriebenen Ausführungsform läuft das piezoelektrische Element mit dem Schwungrad zusammen.In the embodiment described above, the piezoelectric runs Element together with the flywheel.

In der in F i g. 7 dargestellten Ausführungsform ist die piezoelektrische Anordnung 21 unabhängig vom Schwungrad auf einer stationären Platte 70 befestigt, die mit dem Kurbelgehäuse 25 verbunden ist. Eine umlaufende Welle 73 wird durch ein Zahnrad 74 in zeitlicher übereinstimmung mit einer Kurbelwelle angetrieben. Das eine Ende der Welle 73 ist bei 76 im Gehäuse 77, das mit der Platte 70 durch Schrauben 71 verbunden ist, gelagert. Das Gehäuse 77 kann auf der Platte 70 aufgelötet sein, um die ganze elektrische Zündanordnung vor Schmutz und Dämpfen zu schützen. Auf der umlaufenden Welle 73 ist durch einen Keil 78 eine exzentrische Buchse 79 angeordnet, die eine Isolierplatte 80 aufweist. Eine Metallhülse 81, die fest steht, umfaßt die drehbare exzentrische Buchse 79. An der Metallhülse 81 ist ein V-förmiges Bauteil 82 angeordnet, das das eine Ende des auf das Element 46 einen Druck ausübenden Hebels 36 aufnimmt. Die piezoelektrische Anordnung 21 und der Hebel 36 sind stationär angeordnet und hindern die Metallhülse 81 über das Bauteil 82 daran, daß dieses sich gemeinsam mit der exzentrischen Buchse 79 dreht. Die innere Ausführung der piezoelektrischen Anordnung 21 ist ähnlich der in F i g. 1 bis 6 dargestellten. Wenn also die exzentrische Buchse 79 relativ zum stationären Hebel 36 rotiert, wird der Arm in der in Verbindung mit F i g. 15 beschriebenen Weise betätigt, wobei ein Druck auf das Element 46 ausgeübt wird und, wie bereits beschrieben, zweimal während jeder Umdrehung eine Zündspannung erzeugt wird. Gleichzeitig mit der Drehung der exzentrischen Buchse 79 rotiert die Isolierplatte 80 und nimmt einen leitenden Niet 90, der durch die Platte 80 hindurchreicht, mit. Wenn der Niet 90 zwischen der Leitung 47 und einem Draht 91, der bis zur Zündkerze reicht, liegt, springt ein Zündfunken über, und beinahe gleichzeitig wird das Potential über die Zündkerze entladen. Die Zündpunktverstellung des Motors kann in der Weise erfolgen, daß die Stellung der piezoelektrischen Anordnung 21 in bezug auf die Buchse 79 verstellbar gemacht wird. Dadurch kann während des Betriebs des Motors das Gehäuse 77 mit seiner piezoelektrischen Anordnung 21 geschwenkt werden, um den Zündzeitpunkt vorzuverlegen oder zu verzögern. Zur Zündpunkteinstellung ist es vorteilhaft, wenn der Niet 90 um einiges die Scheibe, 80 überragt. Die abzuführende Spannung wird durch einen mit der Scheibe 80 verbunden und um 180' gegenüber dem leitenden Niet 90 versetzten Draht 83 an Erde gelegt, und der Draht 83 ist direkt mit der Metallbuchse 79 zur Erdung der abzuführenden Ladung verbunden, wobei eine Erdung erfolgt, wenn der Draht eine Laue in der Nähe der Leitung 47 einnimmt.In the in F i g. In the embodiment shown in FIG. 7, the piezoelectric assembly 21 is mounted independently of the flywheel on a stationary plate 70 which is connected to the crankcase 25 . A rotating shaft 73 is driven by a gear 74 in time coincidence with a crankshaft. One end of the shaft 73 is supported at 76 in the housing 77 which is connected to the plate 70 by screws 71 . The housing 77 can be soldered onto the plate 70 in order to protect the entire electrical ignition assembly from dirt and fumes. An eccentric bushing 79 , which has an insulating plate 80 , is arranged on the rotating shaft 73 by means of a wedge 78. A metal sleeve 81, which is stationary, comprises the rotatable eccentric bush 79. A V-shaped component 82 is arranged on the metal sleeve 81 and receives one end of the lever 36 exerting pressure on the element 46. The piezoelectric arrangement 21 and the lever 36 are arranged in a stationary manner and prevent the metal sleeve 81 via the component 82 from rotating together with the eccentric bush 79. The internal design of the piezoelectric arrangement 21 is similar to that in FIG. 1 to 6 shown. Thus, when the eccentric sleeve 79 rotates relative to the stationary lever 36 , the arm is in the position described in connection with FIG. 15 actuated manner, wherein a pressure is exerted on the element 46 and, as already described, an ignition voltage is generated twice during each revolution. Simultaneously with the rotation of the eccentric bush 79 rotates, the insulating plate 80 and assumes a conducting rivet 90 which extends through the plate 80, with. If the rivet 90 lies between the lead 47 and a wire 91 which extends to the spark plug, a spark will jump over and almost simultaneously the potential across the spark plug will be discharged. The ignition point adjustment of the engine can take place in such a way that the position of the piezoelectric arrangement 21 with respect to the socket 79 is made adjustable. As a result, the housing 77 with its piezoelectric arrangement 21 can be pivoted during operation of the engine in order to advance or retard the ignition point. For setting the ignition point, it is advantageous if the rivet 90 protrudes somewhat beyond the disk 80. The dissipated power is connected by a with the washer 80 and set 180 'from the conductive rivet 90 staggered wire 83 to ground, and the wire 83 is directly connected to the metal sleeve 79 for grounding the dissipated charge, wherein a grounding takes place when the wire adopts a tau in the vicinity of the line 47.

Die vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele beziehen sich beide auf einen Motor, bei dem pro Umdrehung nur jeweils eine Zündung erfolgen soll.The embodiments described above both relate to an engine in which only one ignition should take place per revolution.

Sollen hingegen zwei Zündkerzen während einer Umdrehung gezündet werden, so wird auch die Ladung ausgenutzt, die beim Wegnehmen des Drukkes erzeugt wird und die räumlich um 180', also eine halbe Umdrehung später auftritt als die Spannung, die sich bei Anlegen des Druckes ausbildet. Die Entladungen können dabei durch einfaches Verbinden mit der gleichen Zündkerze oder mit einer anderen Kerze nutzbar aemacht werden. Auf diese Weise können Zweizylindermotoren 7 dadurch gezündet werden, daß ein einfacher Exzenter vorgesehen wird, der eine einzige piezoelektrische Anordnung während einer Umdrehung des Motors unter Druck setzt und während der gleichen Umdrehung den Druck wegnimmt.If, on the other hand, two spark plugs are to be ignited during one revolution, the charge that is generated when the pressure is removed and that occurs spatially 180 ', i.e. half a revolution later than the voltage that develops when the pressure is applied, is also used. The discharges can be made usable by simply connecting them to the same spark plug or to a different plug. In this way, two-cylinder engines 7 can be ignited in that a simple eccentric is provided which pressurizes a single piezoelectric arrangement during one revolution of the engine and removes the pressure during the same revolution.

Bisher wurde eine exzentrische Buchse 32, 79 beschrieben. Da aber diese lediglich eine spezielle Ausbildung eines einzelnen Nockens darstellt, kann ein ähnlicher Nocken dieselbe Funktion ausüben. Ferner können auch Nocken mit mehreren Nockenansätzen oder zusammengesetzte Exzenter, z. B. Ellipsen, für Mehrzylindermaschinen Verwendung finden.An eccentric bushing 32, 79 has been described so far. However, since this only represents a special design of a single cam, a similar cam can perform the same function. Furthermore, cams with several cam lugs or composite eccentrics, z. B. ellipses, find use for multi-cylinder machines.

Die F i g. 8, 9 und 10 zeigen eine, Ansicht bzw. Schnitte einer den Zündpunkt festlegenden Isolierscheibe oder -platte 126 zur Verwendung in Zweizylindermaschinen, z. B. für Zweitakt- und Viertaktmotoren. Eine piezoelektrische Anordnung 21, die ähnlich der oben beschriebenen ausgeführt ist, ist stationär in bezug auf die umlaufende Platte befestigt. Die Isolierplatte 126 trägt zwei elektrische Leiter 127 und 128, die zu zwei Zündkerzen 129,130 des Motors führen. Von jedem Leiter ist eine bestimmte Länge seines Drahtes in der Platte 126 eingebettet, und, wie durch die F i g. 9 und 10 dargestellt, weist jeder Leiter zwei Köpfe oder Kontakte auf, die aus der Iso,ierplatte herausragen. Die beiden Köpfe 131 und 132 auf der einen Seite der Platte 126 gehören zum Leiter 128, während die Köpfe 133 und 134 auf den entgegengesetzten Seiten der Platte 126 zum Leiter 127 gehören.The F i g. 8, 9 and 10 show a view and sections, respectively, of an insulating washer or plate 126 defining the ignition point for use in two-cylinder machines, e.g. B. for two-stroke and four-stroke engines. A piezoelectric assembly 21, similar to that described above, is fixedly mounted with respect to the rotating plate. The insulating plate 126 carries two electrical conductors 127 and 128 which lead to two spark plugs 129, 130 of the engine. Each conductor has a certain length of its wire embedded in plate 126 and, as shown in FIG. 9 and 10 , each conductor has two heads or contacts which protrude from the insulating plate. The two heads 131 and 132 on one side of the plate 126 belong to the conductor 128, while the heads 133 and 134 on the opposite sides of the plate 126 belong to the conductor 127.

Wenn die Platte 126 an der Leitung 47 der piezoelektrischen Anordnung 21 vorbei in der durch Pfeile 135 dargestellten Richtung rotiert, kommt der Kopf 133 des Leiters 127 in die Nähe der Leitung 47 der piezoelektrischen Anordnung 21, und, wenn die Anordnung wie durch die Stellung des Nockens 32 zum Hebel 36 gezeigt ist, unter Druck gesetzt ist, wird eine Zündspannung erzeugt. Diese Zündspannung wird durch den Leiter 127, der außer Kontakt steht und in diesem Augenblick in der Nähe eines stationären Kontaktes 140, welcher zur ersten Zündkerze 130 führt, liegt, entladen. Wenn die Platte 126 sich um 1800 gedreht hat, liegt der Kopf 131 der Leiters 128 in der Nähe der Leitung 47, über die infolge Druckabnahme des Hebels 36 durch die exzentrische Buchse 32, die sich ebenfalls um 180' gedreht hat, eine Entladung erfolgt. Der Zündfunken entsprechend der Spannung, die durch Druckwegnahme erzeugt wird, springt von der Leitung 47 auf den Kontakt 131 über, und es fließt ein Strom durch den Leiter 128 zum Kontakt 132 und über den in der Nähe befindlichen stationären Kontakt 141 zur Zündkerze 129. Die Zündkerze 130 wird gezündet, wenn die piezoelektrische Anordnung 21 unter Druck gesetzt wird, die Zündkerze 129 zündet 1801 später, wenn die Spannung durch Druckwegnahme aufgebaut wird.When the plate 126 rotates past the line 47 of the piezoelectric assembly 21 in the direction shown by arrows 135 , the head 133 of the conductor 127 comes close to the line 47 of the piezoelectric assembly 21, and if the assembly is as indicated by the position of the Cam 32 is shown to lever 36 , is pressurized, an ignition voltage is generated. This ignition voltage is discharged through the conductor 127, which is out of contact and at this moment in the vicinity of a stationary contact 140 which leads to the first spark plug 130. When the plate 126 has rotated 1800 , the head 131 of the conductor 128 is in the vicinity of the line 47, via which a discharge takes place as a result of the decrease in pressure of the lever 36 through the eccentric bush 32, which has also rotated 180 '. The ignition spark corresponding to the voltage generated by releasing the pressure jumps from the line 47 to the contact 131 , and a current flows through the conductor 128 to the contact 132 and via the nearby stationary contact 141 to the spark plug 129. The Spark plug 130 is ignited when the piezoelectric arrangement 21 is pressurized, the spark plug 129 ignites 1801 later when the voltage is built up by releasing the pressure.

F i g. 11 zeigt schematisch die Wirkungsweise eines einfachen Exzenters 150 auf eine piezoelektrische Anordnung 151, deren Hochspannungsausgang mit einem Zündverteiler 152 verbunden ist. Sowohl der Exzenter 150 als auch der Zündverteiler 152 werden in geeigneter zeitlicher Reihenfolge durch den Motor 157 angetrieben. Ein Kontakt 153 am Zündverteiler kommt jeweils einmal während jeder Umdrehung des Zündverteilerrotors in die Nähe des Kontaktes 154 und erzeugt eine Entladung an der Zündkerze 155. Wenn der Zündverteiler sich gegenüber dem Kontakt 154 um 1801 gedreht hat, wird der zweite Funken über den Kontakt 156 nach Erde entladen. Somit kann die eine Spannung, die entweder durch Druckanlegung oder durch Druckwegnahme der piezoelektrischen Anordnung 151 erzeugt wird, zur Zündung der Kerze 155 verwendet werden, die andere Spannunc, wird dann zur Erde abgeleitet.F i g. 11 schematically shows the mode of operation of a simple eccentric 150 on a piezoelectric arrangement 151, the high-voltage output of which is connected to an ignition distributor 152. Both the eccentric 150 and the distributor 152 are driven by the motor 157 in a suitable time sequence. A contact 153 on the distributor comes once during each revolution of the distributor rotor in the vicinity of the contact 154 and generates a discharge at the spark plug 155. When the distributor has rotated 1801 relative to the contact 154, the second spark via the contact 156 is after Discharge earth. Thus, one voltage, which is generated either by applying pressure or by releasing pressure on the piezoelectric arrangement 151, can be used to ignite the plug 155 , the other voltage is then diverted to earth.

In F i g. 12 ist eine Zündanordnung gezeigt, die ähnlich der in F i g. 11 dargestellten ist, bei der aber zwei Zündkerzen 158 und 159 durch die beiden Spannungen vom piezoelektrischen Element 151 gezündet werden, so daß es nicht erforderlich ist, eine der Ladungen zur Erde abzuleiten.In Fig. 12, an ignition arrangement is shown which is similar to that in FIG . 11 , but in which two spark plugs 158 and 159 are ignited by the two voltages from the piezoelectric element 151 , so that it is not necessary to divert either of the charges to earth.

F i g. 13 zeigt schematisch die Wirkungsweise einer Zündanordnuna für einen Vierzylindermotor. Ein Doppelexzenter 160, der in seiner Wirkungsweise einem Nocken mit zwei Ansätzen entspricht, setzt die piezoelektrische Anordnung 151 zweimal während jeder Umdrehung des Exzenters unter Druck und nimmt diesen Druck wieder weg, so daß während einer Umdrehunc, viermal eine elektrische Ladung erzeugt wird. Diese Hochspannungspotentiale werden zum Zündverteiler 152 geleitet, und bei jeweils einer Drehunc, des Zündverteilers,um 900 wird ein Potential über eine der vier Zündkerzen entladen.F i g. 13 shows schematically the mode of operation of an ignition arrangement for a four-cylinder engine. A double eccentric 160, which in its mode of operation corresponds to a cam with two lugs, puts the piezoelectric arrangement 151 under pressure twice during each revolution of the eccentric and removes this pressure again, so that an electrical charge is generated four times during one revolution. These high-voltage potentials are conducted to the ignition distributor 152 , and each time the ignition distributor is rotated by 900 , a potential is discharged via one of the four spark plugs.

F i g. 16 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das zur Anwendung in einem Achtzylindermotor geeignet ist. Die piezoelektrische Anordnung 21 ist ähnlich der oben beschriebenen, und die Vorrichtung, mit der die Anordnung unter Druck gesetzt wird, ist ebenfalls ähnlich der bereits beschriebenen, jedoch sind zwei Vorrichtungen, nämlich an jedem Ende des Gehäuses eine, vorhanden. Deshalb sind zwei abgerundete Metallplatten 67, und zwar an jedem Ende der Anordnung eine, und ferner zwei Hebel 36, ebenfalls an jedem Ende der Anordnung einer, vorgesehen. Die zwei Hebel 36 stehen mit einem Exzenter 80 auf der Kurbelwelle 81 im Eingriff. Wenn somit die Kurbelwelle während eines jeden Arbeitsspieles eines Achtzylindermotors zweimal umläuft, werden acht Zündspannungen erzeugt, vier davon, während die Anordnung unter Druck gesetzt wird, und vier, während der Druck weggenommen wird. Diese acht Spannungen werden in bestimmter zeitlicher Folge an den acht Zündkerzen des Motors entladen.F i g. 16 shows an embodiment which is suitable for use in an eight-cylinder engine. The piezoelectric assembly 21 is similar to that described above and the means by which the assembly is pressurized is also similar to that previously described, but there are two devices, one at each end of the housing. Therefore, two rounded metal plates 67, one at each end of the assembly, and two levers 36, also one at each end of the assembly, are provided. The two levers 36 are in engagement with an eccentric 80 on the crankshaft 81. Thus, if the crankshaft rotates twice during each cycle of an eight cylinder engine, eight ignition voltages will be generated, four of them while the assembly is being pressurized and four while the pressure is being released. These eight voltages are discharged in a certain time sequence at the eight spark plugs of the engine.

Claims

Claims: 1. Ignition arrangement for an internal combustion engine with a piezoelectric element for generating an ignition voltage, a reciprocating piston that rotates a crankshaft, and a device for periodically mechanically compressing the piezoelectric element in temporal relationship with the rotation of the crankshaft, whereby the Voltage is generated, characterized in that the pressure device (32 to 36; 79, 81, 82) generates at least two voltages during each working cycle of the crankshaft (17) , namely a voltage of one polarity when compressing, which can be output or used , and another voltage of opposite polarity when releasing the pressure, which can be used or output, and that a switching arrangement (47, 48, 18; 90, 91) is provided which operates in a temporal relationship with the rotation of the crankshaft (17) and periodically briefly the element (46; 61, 62) with the spark plug (12) connects when a potential is present on the element and when the piston (15) periodically assumes a certain position.

2. Ignition arrangement according to claim 1, characterized in that the stress-applying device (32 to 36; 79, 81, 82) is a mechanical pressure device connected to the piezoelectric element (46; 61, 62) that the force of a minimum changes to a maximum value which is maintained for a period and back to the minimum value over a cyclic period so that the piezoelectric element (46; 61, 62) vibrates free of shock excitation which would make it vibrate at the resonance frequency, whereby the electrical potential is generated in the piezoelectric element and maintained at it during this time, and that the discharge device (47, 48, 18; 90, 91) the charge from the piezoelectric element (46; 61, 62) via the ignition device (12) during the time in which the maximum pressure is applied to the piezoelectric element, the discharge in a certain temporal relationship with a certain St elle takes place in the cyclical period. 3. Ignition arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the circuit (47, 48, 18; 90, 91) puts the polycrystalline piezoelectric element (46; 61, 62) and the spark plug (12) in series so that only one of the two electrical potentials is discharged as sparks via the spark plug (12), and that the switching arrangement (47, 49; 83) separates the piezoelectric element (46; 61, 62) from the spark plug (12) and switches the element so that it derives the potential generated in the element when the stress changes. 4. Ignition arrangement according to Claim 3, characterized in that the ignition system has two spark gaps (129, 130) and that the circuit (47; 133, 127, 134, 140; 131, 128, 132, 141) has one of the two electrical potentials one (130) of the spark plugs and the other of the electrical potentials through the other spark plug (129) discharges. 5. Ignition arrangement according to claim 4, characterized in that the circuit (47; 133, 127, 134, 140; 131, 128, 132, 141) has a commutator (126) which is connected to the piezoelectric element (46; 61, 62 ) and is connected to the two spark plugs (129, 130) so that one electrical potential is discharged via one spark plug and the other electrical potential is discharged via the other spark plug. 6. Ignition arrangement according to claim 5, characterized in that the commutator (126) has a conductor (127 to 128) which is rotatably mounted synchronously with the rotation of the motor, so that the piezoelectric element (46; 61, 62) to the alternating two spark plugs (129, 130) is placed. 7. ignition arrangement according to claim 5 or 6, characterized in that a device for changing the relative position of the commutator (126) or the rotating conductor (127 or 128) relative to the position of the crankshaft (17) is provided, whereby the ignition timing the spark plugs (129, 130) is changed. 8. ignition arrangement according to claim 5, 6 or 7, characterized in that the commutator (126) has a rotating insulator with a current-conducting surface (127 or 128) , that the commutator (126) rotatable with the motor (crankshaft 17) and is arranged between the piezoelectric element (46; 61, 62) and the circuit (47; 140, 141) and that the commutator causes the rotation, that the current-conducting surface (127 or 128) periodically the circuit of the piezoelectric element (46; 61, 62) to the circuit (47; 140, 141) closes. 9. Ignition assembly according to claim 1 or following, wherein a flywheel is mounted on a rotatable shaft, in which the piezoelectric element is rotatably mounted on the flywheel and in which a cam device is mounted around the rotating shaft and attached to the housing, the flywheel and rotating the shaft with respect to the cam assembly, characterized in that the cam (32) is adapted to apply force during a cycle of rotation to compress the element (21, 46; 61, 62) and the pressure for a period of time is released in about the same time, so that at least the two voltages are generated during each rotation of the flywheel (20). 10. Ignition arrangement according to claim 1 or the following, characterized in that a normally open circuit is provided from the "hot" side of the piezoelectric element (151) to earth (156) , that a normally open circuit is provided from the "hot" side of the piezoelectric element (151) leads to the spark plug (154, 155) and that a distributor device (152) works as a function of time on the rotation of the crankshaft (17, motor 157) to alternately close the two circuits and then open them again. 11. igniter assembly according to claim 1 or 2, characterized in that a switching arrangement, having a memory device for electric charge, the piezoelectric element and the electrode sets of the spark plug in-a series circuit so that a voltage in - is produced the element , via the spark plug. References considered: British Patent No. 712,803; USA. Patent Nos. 2,248,574, 2,275,256, 2,649,488, 2,717,589, 2,717,916.