Az automobil-motorok gyújtásának. története. Csizmadia László

Az automobil-motorok gyújtásának története

Csizmadia László 2007

Az automobil-motorok gyújtásának története

Írta:

Csizmadia László III. évf. PHD hallgató

Lektorálta:

Dr. Jeszenszky Sándor a műszaki tudományok kandidátusa

Dátum:

Győr, 2007. 02. 12.

1. Bevezetés

„A gyújtás feladata a többhengeres motor egyes hengereiben a sűrítő ütem vége felé egy-egy olyan erős elektromos szikrát átugrasztani, hogy az összesűrített keveréket biztosan meggyújtsa.”

1

Ezekkel a szavakkal kezdte az író, egy 1929-ben kiadott autós szakkönyvben, a gyújtást ismertető fejezetét. A fenti definíció alapján a feladat nem tűnik bonyolultnak, pedig a jól működő gyújtás kialakulásához rögös út vezetett, méghozzá több évtizeden keresztül. Jelen írás célja, ennek a kalandos fejlődésnek a bemutatása, melynek keretei között elsősorban a régmúlt történéseit eleveníteni fel, vagyis hogy milyen események sorozata vonalán alakult ki az automobilok gyújtása. Magáról a gyújtás fejlődéséről inkább csak átfogó képet ad, tehát az időben haladva egyre kevésbé foglalkozik a részletek bemutatásával. A gyújtás története legfontosabb állomásainak a megértéséhez elengedhetetlen a motorok fejlődésének a felvillantása, ezért a legizgalmasabb mérföldköveket e tekintetben is ismerteti. Esetünkben az erőforrások fejlődésében az új irányt, a gőzgépet pótló belsőégésű motorok alkalmazása jelentette. Ennek fő állomásai voltak, míg a motorok a gépkocsiban való alkalmazásig eljutottak: a francia Étienne Lenoir (1859-ben 2) készítette az első világítógáz üzemű ún. kétütemű 1

belsőégésű motort,

3

Nikolaus August Otto 1876-ban szerkesztette meg az első működőképes

négyütemű belsőégésű motort,

4

Gottlieb Daimler 1886-ban készítette el az Otto-féle motor könnyű

és gyors (benzinüzemű) változatát, ami a későbbi automobilok motorjaitól elvileg már nem különbözött. 3 Már a bevezetés alapján is látható, hogy az autóelektronika gyökerei jóval megelőzték magukat az automobilokat, mivel az első elektromos gyújtás a belsőégésű (kezdetben gáz-) motorok megjelenésével egykorú. Eleinte az automobilok egyetlen elektromos egysége a hajtómotorjaik gyújtóberendezése volt, ami nélkülözhetetlen volt a benzin-levegő keverék meggyújtásának egyszerű és (egy idő után már) megbízható megoldásához. A gyújtás története nagymértékben összefonódott a Bosch cég pályafutásával, ami nem azt jelenti, hogy az egyetlen szereplő Bosch volt, de a főszerep mindenképpen az ő cégét illette, ezért a továbbiakban is rendszeresen felmerül a neve, a termékei, ill. a céggel kapcsolatos események sokasága, melyek csaknem végig kísérik az írás teljes menetét. A Bosch cég történetébe azért is érdemes részletesebben betekinteni, mert egyrészt nagyon tanulságos, másrészt ezzel részben feloldható az amúgy szigorúan szakmainak tűnő leírások szárazabb jellege. Az itt említésre kerülő személyeken kívül még sokan foglalkoztak járművek és azok motorjainak szerkesztésével, ezek a találmányok azonban nem játszottak közre a berendezések fejlődésében, a feltalálásuk elszigetelt események maradtak, s inkább csak mint technikatörténeti érdekesség tarthatjuk számon őket. Ilyen találmány például a bajor királyi óramester Christian Rheitmann elektromos gyújtású 1852-es durranógázos motorja,

5

vagy akár az osztrák Siegfried Marcus alkotása, aki 1875-ben szerkesztett

villamos gyújtású, Otto-Langen motoros gépkocsit. 6 Néhány idézet is szerepel a következő oldalakon, ami segítségével egy kis ízelítőt kaphat az érdeklődő abból az érdekes nyelvezetből, amit a múlt század elején írt szakirodalom nyújt. Az ismertetés végén található két melléklet azzal a szándékkal készült, hogy az olvasó könnyebben eligazodjon a gyújtástörténet legfontosabb eseményei között, ill. ezek és az írás fejezetei közti összefüggés láthatóvá váljon. A gyújtástörténet elkészítéséhez nagy segítséget kaptam dr. Jeszenszky Sándortól, aki jelentős idegen nyelvű szakirodalmat bocsátott a rendelkezésemre, ill. dr. Papp Zoltántól, akinek a magán motorgyűjteménye révén, működés közben is tanulmányozhattam a motor-matuzsálemek gyújtását, továbbá az általa gondosan összegyűjtött (csaknem száz esztendős) magyarnyelvű irodalmat is megtekinthettem. További jelentős támogatást kaptam még dr. Nagyszokolyai Ivántól is. Mindegyikük közreműködését köszönöm.

2

2. Kezdeti próbálkozások

Mindenek előtt meg kell említeni két találmányt a 19. sz. derekáról, melyek közvetlenül befolyásolták a későbbi elektromos gyújtás kialakulását és fejlődését. Azonban rögtön le kell szögezni, hogy e század műszaki találmányai rendszerint nem voltak egy személyhez köthetők, hanem több feltaláló sikerei és kudarcai nyomán jöttek létre. 7 Az egyik jelentős találmány szülőatyja Werner von Siemens volt, aki az 1850-es években kis légrésű, zárt vaskörű mágnes-elektromos generátorokat épített, melyeknél ún. kettős T-alakú forgórészt alkalmazott.

8

Alkotásainak létrehozását korábbi felfedezések és eszközök alapozták

meg, amelyeket pl. Oersted, Ampére, Faraday, Negro, stb. munkásságából ismerhetett meg a tudomány és a technika. 7 A másik fontos találmány a szikrainduktor volt. Ezzel a szerkezettel érdemes egy kicsit többet foglalkozni, egyrészt azért, mert kevésbé ismeri a közvélemény, másrészt azért, mert (mint látni fogjuk) igen nagy jelentősséggel bír az elektromos gyújtás történetében. Az első (valóban magasfeszültséget előállító) szikrainduktort a Párizsban tevékenykedő német technikus, Heinrich Daniel Rühmkorff 1851-ben építette meg. 9 A szerkezet egyszerűsített kapcsolási vázlatát mutatja be az 1. ábra. 10

1. ábra A szikrainduktor kapcsolási vázlata

A primer áramkörben az energiát biztosító egyenáramú telep (a rajzon: Batterie), az egymással párhuzamosan kapcsolt kondenzátor és megszakító (Unterbrecher) és a primertekercs (Primärspule) található, míg a szekunder körben a szekundertekercs (Sekunderspule) és a magasfeszültségű érintkezők (Hochspannungsanschlüsse) helyezkednek el. A primerkör áramát a megszakító nagyon

3

kis időnként megszakítja úgy, hogy a tekercsek vasmagjában (Eisenkern) és annak környezetében felépülő mágneses erőtér a vasmag felé vonzza a megszakító egyik érintkezőjét, ami következtében a megszakító érintkezői eltávolodnak egymástól és megszakad a primerkör árama. Emiatt a mágneses erőtér leépül, az érintkezők a rugóhatás miatt összezárnak és a folyamat újra elkezdődik, ill. nagyon gyorsan ismétlődve állandósul. A primerkörön egy állandóan változó áram folyik keresztül, ami változó mágneses erőteret hoz létre, ami változó magasfeszültséget indukál a szekunderkörben. A találmány igazi újdonsága az ún. oltókondenzátor alkalmazása (ami a megszakítás sebességét nagyságrendekkel megnövelte), és a (tekercsek menetei közti) szigetelés feljavítása volt.

9

A

remekmű több elismerést is kivívott magának (mint pl. az 1855-ös párizsi világkiállítás első díját), valamint a széleskörű alkalmazhatósága miatt a villamos ipar zászlóshajója lett.

11

Nyugodtan

állítható, hogy a szikrainduktor a század egyik legnagyobb találmánya lett, hiszen például a röntgensugárzás létrehozásának, a rádiótelegráfia kialakulásának egyik legfontosabb készüléke volt. 12

Azonban itt se feledkezzünk meg a találmányhoz vezető út korábbi szereplőiről, akik között

megemlíthetjük Neef, Bios-Reymond, Henry, stb. nevét. 13 A készülék további szerkezeti érdekessége, hogy a szekundertekercs 33.000 menetből állt (ezek teljes hossza később elérte a 15 km-t), az egyenáramot 2 db Bunsen-féle elem biztosította, és 2 cmes szikrát hozott létre a nagyfeszültségű érintkezők között (később 20, majd 45 cm-t is elérte, amikor a szekunder menetek hossza már százas nagyságrendű volt).

14

A megszakító céljára ún. Wagner-

féle kalapácsmegszakítót használt Rühmkorff, melynek az érintkezői platinából készültek (de még így is gyakran megégtek, ill. összeforradtak). 15 A szerkezetet térbeni ábrázolásban mutatja a 2. sz. ábra. 16

2. ábra Szikrainduktor

Ezekkel a találmányokkal megnyílt az út az elektromos gyújtás kifejlesztése előtt.

4

2.1 Az első elektromos gyújtás

A belsőégésű motor és az elektromos gyújtás születése egyazon eseményhez köthető, hiszen Étienne Lenoir gázmotorjának ilyen gyújtása volt 1859-ben Franciaországban, amely az említett Rühmkorff-féle induktorral és kalapács-megszakítóval rendelkezett. Mivel a nagyfeszültséget szikrainduktor szolgáltatta, ezért a hengerben a gáz-levegő keveréket nem egy szikra, hanem egy szikra-sorozat gyújtotta meg. 2

3. ábra A Lenoir-motor felülnézeti metszete

A motortörténeti jelentősége miatt, érdemes megismerni Lenoir kétütemű belsőégésű gázüzemű motorjának működését (melyben segítségünkre van dr. Horváth Árpád egyik írása), és amely jól követhető a 3. sz. ábrán

17

(A: világítógáz bevezetése, B: égéstermék elvezetése, D: tolattyú, I:

szikrainduktor, K: elosztó-kapcsoló, O: dugattyúrudazat, R és S: szikraképző elektródák): „A dugattyú előrehaladva világítógázt és levegőt szívott be. Félúton a tolattyú elzárta a beömlést, villamos szikra meggyújtotta a gázelegyet, a dugattyú előrelökődött. A forgattyú a lendítőkerék által átfordulva a holtponton, a hajtórúddal visszatolta a dugattyút, s ezzel az égésterméket eltávolította a hengerből. A folyamat a dugattyú mindkét oldalán lezajlott, így a dugattyú mindkét irányú mozgása közben munkát 18

végzett. A motor a városi világítógáz-vezetékből kapta a gázt.”

Mivel a gázmotor hengerében

Rühmkorff szikrainduktor gyújtotta meg a gázelegyet, így ez a gyújtókészülék is vasmagra tekercselt, kevésmenetű

vastag

huzalból

készült

primertekercsből,

az

szekundertekercsből és a nélkülözhetetlen oltókondenzátorból állt.

5

12

erre

tekercselt

sokmenetű

A szekunder körben elhelyezett

(és a dugattyúrudazata által mozgatott) elosztó-kapcsoló gondoskodott arról, hogy mindig a dugattyú megfelelő oldalán történjen szikraképződés. Ezt a kapcsolót mutatja oldalnézetben a 4. sz. ábra. 17

4. ábra Elosztó-kapcsoló

A Lenoir-féle motor teljesítménye alacsony volt, mindössze 12 LE. A motor fordulatszámát sem sikerült a percenkénti 100-as érték fölé emelni. A felső fordulatszám tartományban már gyújtászavarok fordultak elő, a legkedvezőbb működés 40-es fordulat körül mutatkozott. 19 Lenoir épített egy kocsit is a motorjára alapozva, de a jármű nem váltotta be a reményeket: haladása lassú volt és hamar kifogyott a világítógáz, nem keltette fel a közönség érdeklődését. 19 A gyújtáshoz az áramot két ún. Leclanché-elem szolgáltatta, amely egyben a rendszer gyengesége is volt, hiszen nagyon hamar lemerült. Emiatt az elektromos gyújtás háttérbe szorult, s csak húsz év elteltével alkalmazták újra a motorépítők. 2

2.2 Az elektromos gyújtás kiváltása

„Kezdetben, midőn az elektromosság nem állott oly könnyen rendelkezésünkre, mint ma, ezt a nehéz kérdést kívül égő lángok kellő pillanatban való bebocsátásával, majd pedig a Daimler-féle zárt 20

izzócsövek melegségével próbálták megoldani.” szakirodalom

a

vizsgálandó

időszakot,

amit

Ezekkel a szavakkal illette a múlt század elei érdemes

a

következő

bekezdések

alapján

részletesebben áttekinteni. Nicolaus August Otto is alaposan tanulmányozta Lenoir motorját, amit alapvetően át akart tervezni.

21

A Lenoir-motorral végzett kísérletei során feltalálta a négyütemű motor működési elvét, s

6

1862-ben magát a motort is megépítette, de olyan erősre sikerült, hogy az első beindítás után hamarosan összetörött. A kedvezőtlen tapasztalatok után atmoszférikus motor gyártásával és értékesítésével foglalkozott, amely kapcsán Karl Eugen Langennel társult. Ennek a motornak a gyújtásáról egy megfelelő pillanatban becsapó gázláng (ún. szúróláng) gondoskodott. A Lenoirmotornál alkalmazott elektromos gyújtással is kísérleteztek, de a Rühmkorff-féle szikrainduktor nagyon drága és kényes volt, ill. a galvántelepek kezelése nehézkesnek bizonyult.

22

Az Otto-Langen

atmoszférikus motort 1866-ban szabadalmaztatták a porosz minisztérium engedélyével. 22

5. ábra Példák az izzócső kialakítására

Az Otto-Langen gyárban mérnökként dolgozó Gottlieb Daimler próbálkozott egy olyan gyújtással, ahol a megfelelő pillanatban egy kisméretű izzó platinarúd egy tömítő-szelencén keresztül jutott az égéstérbe. Azonban a bizonytalan gyújtás miatt ez a megoldás nem vált be. 23 Otto és Langen idővel visszatértek a négyütemű motorok kifejlesztéséhez, de ezúttal sikerrel jártak. 1876-ban működőképes és az iparban is alkalmazható motort készítettek, szabadalmi jogot kaptak rá,

25

24

s végül 1877-ben

és azonnal forgalmazni is kezdték. Egyéb megoldás hiányában, a

négyütemű motor gyújtását is a szúróláng alkalmazásával oldották meg (de csak eleinte). A német Leon Funck 1880-ban dolgozta ki az ún. izzófejes gyújtást, melynek az volt a lényege, hogy egy lezárt csövet egy külső hőforrás izzított, melynek belső terét a gyújtás pillanatában egy

7

tolattyú összenyitott az égéstérrel, amiből az elegy átáramlott a csőbe és meggyulladt, majd az égés átterjedt a motor hengerébe is. 23 Később Daimler saját vállalatot alapított, mely működése során eleinte idegenkedett az elektromos gyújtás alkalmazásától, egy ideig a láng- és az izzócsöves gyújtás híve maradt. 26 Az első gyorsjárású motorját is izzócsöves gyújtással szerelte fel 1883-ban. 27 Az izzócső kivitelére mutat példát az 5. és 6. ábra

28

(az utóbbi az ún. amerikai változatot

ábrázolja).

6. ábra Izzócső (ún. amerikai változat)

A láng- és az izzócsöves gyújtás alkalmazása sok fejtörést okozott a gyártóknak és a felhasználóknak egyaránt, kezdve az egyszerű kellemetlenségektől, a műszaki jellegű problémákon át, egészen az életveszély okozásáig: Az Otto-Langen atmoszférikus motor gyújtásához alkalmazott ún. szúrólángot például az 1867-es párizsi világkiállítás egyik kiállítócsarnokában a huzat mindig elfújta.

29

A lassú járású atmoszférikus motorok gyújtásához megfelelő volt a szúróláng-gyújtás. A

négyütemű motorhoz, főleg a fordulatszám megemeléséhez szükség volt másik megoldásra, mint például a Daimler-féle izzócsöves gyújtásra. Azonban ezzel a módszerrel sem lehetett a motorok fordulatát a percenkénti 900-as érték fölé emelni. Az izzócsövet külső hőforrással hevítették, ami benzin- vagy spirituszlámpa volt. A rendszer azonban komoly veszélyeket rejtett magában, a benzincső sérülése esetén (pl. egy baleset következtében) a kiömlő folyadék gyakran meggyulladt. 30

8

2.3 Visszatérés az elektromos gyújtáshoz

A elkövetkező korszakokat az alábbiakkal jellemezhetjük, a már említett múlt századi irodalom segítségével: „Korábban izzócsövet használtak a gázkeverék meggyújtásához, de az utóbbi években már rendelkezésre áll az elektromosság, ami szinte minden célra hasznosítható és segítségül hívható, és az autóknál szinte már általánosan beszélhetünk az elektromos gyújtásról, ami azt jelenti, hogy a hengerbe juttatott gázt egy elektromos szikra gyújtja meg.” 31 1877-ben Siemens megpróbálta villamos berendezéssel megoldani az Otto-motor gyújtását,

30

a

kidolgozott rendszerét az Otto-Langen gyárban be is mutatta (az égéstérben egy fogaskerék forgott, melynek a fogáról egy arra feszített rugó épp a gyújtás pillanatában pattant le és az eltávolodásával szikrát képezett). Az elgondolása nem járt sikerrel: mivel nem volt üzembiztos, nem tudták alkalmazni. 23 Siemens-el való tárgyalás során, Otto olyan szerkezet kidolgozására tett javaslatot, „ami nem állandóan termeli az áramot, hanem csupán abban a pillanatban, amikor a gyújtásra szükség van.”

23

Az elgondolást Otto végül maga valósította meg: a (katonai) utászok által használt patkó-mágneses aknagyújtó készülék elvének alkalmazásával, erős rugóval megpörgetett tekerccsel dolgozó mágnesgyújtót készített, melyet ismeretlen okból nem szabadalmaztatott. 26

7. ábra Az induktív tekercs alkalmazása

A mágnes-gyújtás alapelve egy vezeték-tekercseléssel ellátott dupla T-alakú armatúra (forgórész), ami egy állandó mágneses mezőben mozog (forog).

32

Ez a műszaki felépítés már hosszabb ideje az

áram előállításának konstrukciója ként volt ismert, hiszen (ahogy korábban szó volt róla) ilyen készülékeket az 1850-es években Siemens már épített. 1884-ben mutatta be Nikolaus August Otto az ún. elcsettenő-gyújtását, ami a dupla T armatúrás konstrukcióra épült. Ennél a berendezésnél egy (az előző bekezdésben említett) mágnes-elektromos 9

készülék gondoskodott a gyújtóív előállításáról, ami az Otto-rendszerű motor keverékének meggyújtásához volt szükséges. Itt kell megjegyezni, hogy ez a konstrukció meghatározó példa volt a későbbi Bosch-féle mágnes-gyújtó részére.

32

Az elcsettenő, vagy más néven szakításos, vagy

megint más néven leszakítós gyújtás szerkezeti felépítéséről és működéséről a 3. fejezetben még lesz szó. Amennyiben

nem

mágnes-elektromos

készülék

volt

az

áramforrás,

akkor

rendszer

alkalmazásánál nehézséget jelentett az, hogy a hengertérben a dugattyú kb. 5 At-ra növelte a keverék nyomását, ami gátolta az elektromos szikra (ív) képződését. Az ív létrehozása és az erejének megnövelése érdekében, az áramkörbe egy szokásos induktív tekercset kapcsoltak, melyre a 7. ábra

33

mutat egy példát (a: induktív tekercs, b: áramforrás, c: mozgó és álló érintkező az

égéstérben).

2.4 Az „első” automobilok gyújtása

Az ún. nagyfordulatú motorok fejlesztése során került előtérbe ismét a magasfeszültségű elektromos gyújtás. Benz az 1886-ban épített motoros járművén (az első automobilon) gyújtótekercsnek az akkoriban szokásos szikrainduktort használta (kalapács-megszakítóval). Az üzemanyag-levegő keveréket (a Lenoir-féle gázmotorhoz hasonlóan) egy szikrasorozat gyújtotta meg. A folyamatos üzemmódban működő kismegszakító (az ún. zümmögő) frekvenciája 50 Hz volt. A gyújtás vezérlését a magasfeszültségű kör testelésébe épített vezérlő-kapcsoló végezte, amit a vezérműtengely működtetett. Amikor a dugattyú elérte a gyújtópontot, a kapcsoló megszakította a testelést, és megkezdődött a gyújtás,

34

mivel ez a megszakító párhuzamosan volt kapcsolva a

szikraképző elektródákkal (így az áram vagy a zárt megszakítón, vagy az elektródákon keresztül folyt). A bütyökkel vezérelt érintkező-pár (vagyis a vezérlő-kapcsoló, vagy megszakító) úgy volt beállítva, hogy a gyújtás a sűrítési ütem végétől a kipufogó ütem végéig tartson, amit Benz a megfelelő és biztonságos gyújtáshoz (ill. az égéshez) tartott szükségesnek.

35

A gyújtás működése a

8. ábra 36 segítségével jól követhető. A Benz-féle gyújtás kifejlesztésére és problémáira maga feltaláló így emlékezett: „… sokféle kísérletet végeztem dinamóval, galvánteleppel, foszforhidrogénnel. Kisdinamót építettem, s a termelt áramot megszakítva és feltranszformálva az égéstérben elhelyezett platina drótvégekhez vezettem. Rövid ideig működött csak, mert az akkori kisdinamók nem bizonyultak üzembiztosnak. Amíg sima úton gördültünk, kifogástalanul gyújtott, de ha az út rázni kezdett, a dinamó keféi ugrándoztak, az áram meg-megszakadt, s akkor gyújtott, amikor nem kellett volna, vagy pedig egyáltalán nem

10

gyújtott. Krómsavas elemekből álló battériám sem adott elég nagy feszültséget, azért kellett indukciós tekerccsel az áramot nagyfeszültségre feltranszformálni.” 30

8. ábra A Benz-féle automobil gyújtása

A későbbi fejezetekben látható, hogy a rendszert hamar átalakították, a szekunder köri vezérlés helyett áttértek a primer kör közvetlen be- és kikapcsolására, de a kismegszakító még megmaradt. A teljesítmény fokozása miatt, a belsőégésű motorok fordulatszámát megemelték. A magasabb fordulatszám azonban megkövetelte a gyorsabb gyújtást, amit egyszeri és erősebb szikra alkalmazásával és a kismegszakító mellőzésével értek el. A vezérlő-kapcsoló szerepe is megváltozott a primerkörben, mivel az áramot a gyújtópontban nem bekapcsolta, hanem éppen megszakította (a Benz-féle gyújtáshoz hasonlóan). Ezáltal egy olyan új gyújtási rendszert alakítottak ki, amit később évtizedekig használtak még. Ettől kezdve nevezték a vezérlő-kapcsolót megszakítónak, hiszen a kismegszakító feladatát a vezérlő-megszakító vette át.

37

A kismegszakítót

azonban a századfordulón még néhány gépjárműben alkalmazták, három- és négykerekű járművekben egyaránt (pl. a De Dion-Bouton használt akkumulátor-gyújtást kismegszakítóval). 34 További problémát jelentett, hogy ugyan a motoros kocsik gyújtópontja 18 fok volt a felső holtpont előtt, ami elméletileg egy előgyújtás jelentett, valójában azonban egész másként alakult. A kismegszakító rezgésideje késedelmet (holtidő) okozott, ennek következtében a gyújtópont –18 és +30 fok között ingadozott az optimális 400 percenkénti fordulatszámon. Emiatt a bizonytalanság miatt a motor járása nyugtalan volt. 34

11

Már korábban is voltak (különböző variációban) gyújtási rendszerek, melyek a villamos energiát akkumulátorból nyerték. A fenti bekezdésekben látható, hogy Carl Benz is megszakítót és akkumulátort használt az első automobiljaiban az 1880-as évek második felében. Mivel az akkori akkumulátorok nem mutatkoztak megfelelő tárolási kapacitásúaknak és a jármű működése alatt nem tudták tölteni azokat, ezért ez a gyújtási rendszer nem volt alkalmas mindennapi használatra.

38

A

gyakorlatban (és megbízhatóan) használható gyújtásrendszer megalkotása még váratott magára.

3. Az alacsonyfeszültségű gyújtás

Ez a fejezet egy olyan gyújtási rendszert tárgyal, amelyik a megbízhatósága miatt már alkalmazható volt a mindennapi gyakorlatban, s a továbbfejlesztett változata a mobil motorokhoz is használható volt.

3.1 A gyújtásrendszer kialakulása

Robert Bosch 25 éves korában nyitotta meg Stuttgartban a finommechanikai és elektrotechnikai műhelyét. Ebben az időben minden fajta megbízatást vállalt (pl. villamos munkák az építőiparban, elektromos szervizmunkák a lakóházakban, telefon szerelés, stb.).

39

1887-ben dolgozta ki az

alacsonyfeszültségű mágnes-gyújtót a stabil (helyhez kötött) gázmotorokhoz. 40 Az első gyújtókészüléket vevői rendelésre készítette Bosch, a Württemberg tartomány béli Möckmühl-i Schmehl & Hespelt Gépészüzem számára. Az volt a megrendelő kívánsága, hogy a helyhez kötött motorjai számára, a Deutz cégnél (ami a többször átalakított Otto-Langen gyár akkori elnevezése volt

41

) alkalmazott készülék mintájára készüljön gyújtó-berendezés. El is készítette az

eszközt, miután meggyőződött róla, hogy a Deutz-féle készüléket nem védi szabadalom. A készülék próbájánál kiderült, hogy mindennapi használatra kevésbé alkalmas, ezért Bosch az Otto-féle mágnes-gyújtást jelentősen továbbfejlesztette, többek között az Otto által használt (élére állított, ívelt, törékeny) mágnes helyett, patkó-mágnest alkalmazott. 39 Meg kell jegyezni, hogy Bosch nem feltalálta az alacsonyfeszültségű gyújtásrendszert, hanem elsőként, a gyakorlat számára alkalmazható szintre fejlesztette.

12

Erre a konstrukcióra alapozva készítette Bosch a következő években a mágnes-gyújtást. Az 1890es években ez a termék tette ki a kis műhely bevételének kb. a felét, ami folyamatosan növekedett. 1896-ig 1000 db ilyen termék készült. 42

3.2 A rendszer elemei és működése

A szakításos (vagy leszakítós) gyújtás fontosabb elemei: áramforrás (ami leggyakrabban egy alacsonyfeszültségű mágnes-készülék (9. ábra

43

), ritkábban akkumulátor vagy szárazelem),

akkumulátor használata esetén egy (primer) indukciós tekercs,

44

gyújtófej (amely egy öntöttvas

karima, ezen volt elhelyezve a mozgó gyújtókalapács, amit rugó húzott az álló gyújtószegre, 10. ábra 43

); a gyújtószeg csillámpalával (Mária-üveggel) volt szigetelve; 45 ill. a szükséges vezetékek. 44

9. ábra Mágnes-elektromos készülék

13

10. ábra Gyújtókarima

Az armatúra lágyvas része kényelmes hidat jelent a mágneses pólusok közt húzódó mágneses erővonalak számára. Az armatúra hirtelen elfordulásakor a forgórész mágneses pólusainak elmozdulása lépett fel, 46 amit a 11. ábra 47 szemléltet.

11. ábra A mágnes-kör változása

Az állandó acél-mágnes hatását (erejét) úgy fokozták, hogy egymás mellé és fölé több mágnest helyeztek el. A mágnes sarkai (pólusai) közé elhelyezett (s korábban már említett) kettős T-alakú Siemens-tekercs, a két végén csapágyazott lágyvas volt, amelyen kiképzett (egymással szembeni) két csatornában szigetelt áramvezető sodronyt csévéltek fel. Ezek végeit szigetelt gyűrűn és fémből vagy szénből készült kefén vezették ki. A tekercset megforgatva az állandó mágneses mezőben

14

(melynek erővonalait a tekercs vezetékei metszik), a tekercsben váltakozó áram keletkezik. A tekercs tengelye mozgatását a motor főtengelyéről vagy a vezérműtengelyéről kapta, fogaskerék vagy lánchajtáson keresztül. 48

12. ábra Az armatúra lengő mozgása

A megszakító zárt állása alatt, az áram az áramforrástól a tekercsen, majd a megszakítón keresztül haladt, és a motortesten át jutott vissza az áramforráshoz. A tekercs vasmagja ezalatt felmágneseződött, a mágneses mező változása alatt viszont feszültség indukálódott a tekercsben, ami megnövelte az áramerősséget (amely jelenséget önindukciónak nevezzük). 49

13. ábra Az indukált feszültség változása

15

Lassú fordulatú motorok szakításos gyújtásánál az induktor tengelye nem forgó, hanem lengő mozgást végzett.

50

Ekkor az áram a kettős T-alakú armatúra, állandó mágneses mezőben való

ingamozgásával termelődött oly módon, hogy a forgórész tengelyére erősített szögemeltyűt a vezérműtengelyen található bütyök kitérítette egy erős rugó ellenében (12. ábra

43

). A bütyök

továbbhaladásával felszabadult a szögemeltyű, amit a rugóhatás felgyorsítva visszalendített a nyugalmi helyzetébe, sőt egy kicsit tovább is. A forgórész ezen mozgása, a szükséges áram előállításához elegendő feszültséget indukált. A legmagasabb áramérték pillanatában (amit a 13. ábra

51

szemléltet), a szögemeltyűvel összekapcsolt rudazat (14. ábra

43

), az égéstérben található

gyújtókarimára szerelt ún. kalapács és az elektromosan szigetelt gyújtószeg által vezetett áramkört megszakította úgy, hogy a rudazat a kalapácsot elemelte a gyújtószegtől (megszüntetve a köztük levő fémes kapcsolatot), azonban az áram nem szakadt meg, hanem a hirtelen eltávolodott érintkező felületek közé villamos ívet húzott. Ez, a szakadással (szakítással) előállított elektromos ív (Volta-ív 52

), gyújtotta meg az égéstérben rendelkezésre álló üzemanyag-levegő keveréket.

gyújtás kialakítására egy további szerkezeti példát mutat be a 15. ábra.

43

14. ábra A gyújtó-kalapácsot mozgató rudazat

16

42

A szakításos

15.ábra Példa a szakításos gyújtás szerkezeti kialakítására

3.3 A rendszer járművekben való alkalmazása

Az elektromos gyújtás járművekben történő alkalmazása nagyobb kihívást jelentett a gyártók számára, mint a stabil motorok esetében. Ezt jól tükrözi a 2.4 fejezetben ismertetett (Benztől származó) idézet is. A fenti okok miatt vállalkoztak az autóépítők az 1890-es évek közepétől arra, hogy újra és újra próbálkozzanak a megbízható mágnes-gyújtás alkalmazásával, a szükséges gyújtószikra (vagy ív) előállításához. Még a Bosch-féle mágnes-gyújtást sem tudták eredményesen felhasználni, pedig az állómotorok tekintetében sikeresnek bizonyult. 53 Ennek ellenére Benz 1896-ban beépített egy Boschféle mágnes-gyújtást az egyik autójába, amiben korábban magasfeszültségű akkumulátoros gyújtás volt. 54 1897-ben törte meg Bosch a korábbi eredménytelenséget a mobil motoroknál, amikor először alkalmazta a mágnes-gyújtást sikeresen egy járművön. Ez szintén vevői megbízásra történt. Az ügyfél az angol Frederick Robert Simms volt, aki a Daimler Motorműveknél volt felügyelő bizottsági tag. Simms egy De Dion-Bouton motoros háromkerekűbe akarta beépíttetni a Bosch-féle mágnes-

17

gyújtást. Már az első próbálkozásoknál megállapította Bosch, hogy a mágnes-gyújtás addigi konstrukciója nem volt alkalmas arra, hogy a gyorsjárású De Dion-Bouton egyhengeres motorhoz megfelelő számú gyújtószikrát biztosítson percenként. A régi Bosch típusú alacsonyfeszültségű mágnes-gyújtás percenként maximum 180-200 szikrát tudott előállítani, a kis De Dion-Bouton motor azonban 1800 fordulatot tett percenként, amihez megfelelő számú szikrára volt szüksége. Bosch műhelymestere, Arnold Zähringer találta meg a megoldást: a nehézkes tekercselt forgórész helyett egy, a forgórész körül elhelyezett fémhüvely (16. ábra

113

) végezte a lengőmozgást (amely hüvely két

részből állt, ill. az álló „forgórész” és a mágneses pólusok közti lengő mozgásáról egy, a motor által meghajtott excenter gondoskodott

55

). A Zähringer-féle fejlesztést Bosch részére szabadalmaztatták.

Ettől az időponttól kezdődően, Zähringer minden eladott (lengő persellyel tökéletesített) alacsonyfeszültségű mágnes-gyújtás után részesedést kapott. 56

16. ábra A lengő fémhüvely jelképes ábrázolása

1898-ban, röviddel azután, hogy az első berlini autó-kiállításon bemutatták a Bosch-féle alacsonyfeszültségű mágnes-gyújtást, a Daimler gyárban ezzel a gyújtással szerelték fel a Phönix típusú teherautót, amit a többi autógyártó hamar követett. 57 A 17. ábra az első Bosch-féle (automobilokhoz való) mágnes-gyújtás fényképét, a szerkezeti felépítését pedig a 18. ábra mutatja be. 114 A mágnes-gyújtást nem csak az autógyártók, hanem a hajó- és a repülőgépgyártók is alkalmazták. Például Zeppelin is Bosch mágnes-gyújtást használt a LZ 1-es léghajónál. 57

18

17. ábra Az első Bosch-féle automobil mágnes-gyújtó készülék

18. ábra A Bosch-féle automobil mágnes-gyújtás szerkezeti kialakítása

19

4. A magasfeszültségű gyújtás

A

magasfeszültségű

gyújtás

szikrái

gyengébbek,

mint

az

alacsonyfeszültségű

gyújtás

megszakítóján keletkező elektromos ív, de elég erősek ahhoz, hogy a keveréket biztosan meggyújtsák.

58

Ezzel szemben a magasfeszültségű gyújtás előnye, hogy nincs szükség mozgó

alkatrészre az égéstérben a szikra előállításához. 59


Az újszerű mágnes-gyújtással az automobilok gyorsfordulatú belsőégésű motorjainak a gyújtásproblémája tulajdonképpen megoldódott. Ennek a konstrukciónak a gyenge pontja az ún. gyújtásperem (vagy karima) és rudazat volt, ami az égéstérben leszakítós módon állította elő a gyújtóívet. Ezeket az alkatrészeket minden egyes motorhoz külön kellett legyártani, ill. a motor működése közben nagy mechanikai igénybevételnek voltak kitéve. Az ügyfelek gyakran panaszkodtak a Bosch gyújtás (vélt) hibájára, sokszor akkor is, ha a gyújtóperemmel voltak problémák. Ezen okból adott megbízást Bosch 1901-ben egy (időközben mérnökké lett) volt tanulójának, Gottlob Honold-nak egy olyan konstrukció kidolgozására, amelynél a mágnes-gyújtás nélkülözheti a gyengélkedő és bonyolult szakításos gyújtóperemet. Pár hónapon belül sikerült is Honold-nak egy módosított mágnes-gyújtással, két fixen álló elektróda között gyújtószikrát létrehozni, melynek fényívszerű karaktere volt. Honold ehhez úgy építette át a mágnes-gyújtást, hogy az olyan magasfeszültséget tudott elérni, ami létre tudta hozni a fényívet a két elektróda között. 57 Ebben a szituációban helyezte át az ipar számára használható formára Honold azt az alapelvet, amit Rühmkorff a szikrainduktorral a tudomány számára fedezett fel, ill. dolgozott ki. Ez különösen érvényes a primer tekercs önindukciójára, amikor egy fokozatosan növekvő alacsonyabb feszültséget hirtelen megszakítanak, ami által a szekunderkörben magas szintű feszültség jön létre, és ami a szikraközben szikraátütést eredményez. 60 Honold (Bosch fejlesztőjeként) keresett egy megoldást arra, hogyan kell a fixen álló elektródák között egy szikraátütést létrehozni. Ehhez egyrészről szükség volt a magasfeszültségű (megszakítós) akkumulátor-gyújtásra, másrészről viszont Honold le akart mondani az akkumulátorról, amivel a gyújtás (ahogy eddig is) teljesen önellátó volna – vagyis külső áramforrás nélkül tudna dolgozni. Ez volt az, ami lehetővé tette, hogy a mágnes-gyújtás olyan kiemelt szerephez jusson, és a járművek és a repülőgépek körében konkurencia nélküli helyzetbe kerüljön. 60

20

A sok kísérlet egy konstrukcióba torkollott, aminél a dupla T-alakú forgórészen két tekercs volt található, az egyik vastagabb vezetékből készült kis menetszámmal, a másik vékonyabb vezetékből készített nagy menetszámú tekercs volt. A forgórész forgatásakor, a rajta levő tekercsben eleinte alacsonyabb feszültség keletkezett. Ezzel egy időben, az alacsonyabb menetszámú tekercsrészt (a Rühmkorff által használt Wagner-féle kalapács megszakító utódjaként) egy megszakító rövidre zárta. Ennek (és a fellépő önindukció) következtében, a nagyobb menetszámú tekercsben egy magas és hirtelen visszaesett feszültség lépett fel, ami elegendő volt a szikraátütés létrehozásához. 60 A magasfeszültségű gyújtáshoz, gyújtógyertya formájában használta Honold az egymástól elszigetelt elektródokat. Ez a működési elv a 19. sz. közepe óta ismert volt és előzőleg már (többek között) Carl Benz is használta a kísérleteinél, az Otto-féle motor gyújtásához. Honold hagyományos gyújtógyertyával tett kísérleteit a sikertelenség először porrá zúzta, aztán a későbbiekben a magasfeszültségű gyújtás különösen forró szikrájára fektette a hangsúlyt: Az elektródák szigetelése a legtöbb próbánál gyenge volt és a (leggyakrabban használt) platina már kevés gyújtás után is összeolvadt a fényív alatt. 61 Gottlob Honold sikere a gyújtógyertyáknál egyrészt azon múlt, hogy szigetelő anyagnak egy tartós, értékes kerámiát használt. Másrészt azon, hogy az elektródák ötvözetét oly módon módosította, hogy azok a magas hőterhelést tartósan elviselték. 61 1901. decemberében Honold bemutatta a megoldását Bosch-nak, amit ő a következő elismerő megjegyzéssel nyugtázott: „Ezzel befogta a madarat.” 61

19. ábra A Bosch-féle magasfeszültségű gyújtás elvi felépítése

21

Bosch rögtön szabadalmi jogot szerzett a Honold-féle magasfeszültségű (gyújtógyertyás) gyújtásra (a 19. ábra a szabadalmi leírásban szereplő kapcsolási rajzot mutatja be

69

). Majd

néhányéves gyártás után, amikor a konkurens vállalatok támadták a szabadalmat, az ügyvédei általi vizsgálódás után, az esedékes díjak nemfizetésével kiejtette a szabadalmi jogot, hogy elkerülje a várhatóan hosszasan elhúzódó jogi csatározást. 62 A hiányzó szabadalmi jog ellenére is diadalmenetben volt a Bosch-féle magasfeszültségű gyújtás az első világháborúig, ami a Bosch-termékek kiváló minőségének volt köszönhető. Amellett, hogy 1902-ben a berlini autó-kiállításon a vevők gyanakodva tekintettek a magasfeszültségű gyújtás elektródjai közt feszülő sápadt szikrára, továbbá hogy az alacsony feszültségű gyújtás kövér szakításos íve kezeskedni látszott a megbízható gyújtásról, mégis a nagyfeszültségű gyújtás volt a jövő modellje. A hosszú távú próba eredményekben gazdagon, 1902. augusztus 28-án fejeződött be, és szeptember 24-én szállította Bosch az első példányt a Daimler-műveknek Cannstatt-ba (Stuttgart mellé). 62 1903-ban már sorozatgyártásba került a magasfeszültségű gyújtás (20. ábra 60). 63

20. ábra Az első Bosch-féle magasfeszültségű gyújtókészülék

Ugyancsak 1902-ben készült el az első gyújtógyertya, az ún. rögzítő-perem alkalmazásával, továbbá az első 18 mm-es menetes gyertya is. 63 A Bosch mágnes-gyújtás sikere nagymértékben az autók gyors elterjedéséhez köthető. Robert Bosch külföldi leányvállalatokkal biztosította be magát, mint például 1898-ban Angliában, 1899-ben Franciaországban és 1906-ban az USA-ban. Ezzel egy jó pozíciót ért el a nemzetközi

22

automobilizmus üzleti világában. 1899-ben.

62

Magyarországon először Budapesten jött létre Bosch képviselet,

63

Robert Bosch jó barátságban volt Csonka Jánossal, akivel többször is találkozott Budapesten, Csonka János egyébként maga is a nagyfeszültségű gyújtást részesítette előnyben. 64 Ez a robbanásszerű fejlődés azért is volt szükséges, mivel Németországban ugyan jelentős számú úttörő tevékenykedett az autóiparban, de tehetős autóvásárlók, az autók iránti lelkesedés, ill. jól kiépített úthálózat elsősorban a nyugati szomszédos országokban és az Atlanti óceán túlsó oldalán volt megtalálható. A német piac túl kicsi volt a fiatal vállalkozó Bosch terveihez. 65


A primertekercs kisfeszültségű áramát kétféle módon állították elő, vagy akkumulátor alkalmazásával vagy mágneses gerjesztés útján.

66

Az akkumulátor-gyújtás alkalmazása ebben az

időszakban elhanyagolható volt a mágnes-elektromos készülék elterjedéséhez képest, de ezt a rendszert is (részben vagy egészben) felhasználták (pl. tartalék gyújtás gyanánt), ezért célszerű ismertetni a felépítését.

21. ábra A magasfeszültségű akkumulátor-gyújtás elvi felépítése

23

Az akkumulátoros gyújtásnál (21. ábra

67

) a primer áramkörbe volt bekötve az akkumulátor, az

áram-érintkeztető készülék (amely a vezérműtengelyről nyerte a hajtását), a (lágyvasmag köré csévélt) primertekercs, ezt követően a lágyvas-darabbal ellátott áramszakító kalapács, melynek rugalmas nyelével volt fémes összeköttetésben egy menettel állítható érintkező, melyet újra az áramforrás követett. A (vékony hosszú, azaz sokmenetes) szekundertekercs a primertekercs köré volt csévélve, melynek áramkörébe volt kötve a gyújtógyertya egyik (a szigetelt) elektródája, míg a másik elektróda a motortesten keresztül kapcsolódott a szekundertekercs másik végéhez. Az áramérintkeztető zárásával létrejött a gyújtási folyamat úgy, hogy a primertekercs mágnesessé tette a lágyvasmagot, ami magához rántotta az áramszakító kalapács lágyvas-darabját, így a hajlékony kalapácsnyél eltávolodott a menetes érintkezőtől, ezzel megbontotta a primer áramkört, így leépült a primertekercsben található vasmag mágneses tere. Az áramszakító kalapács rugalmas nyele visszamozdult az alaphelyzetébe, amivel újra létrehozta a fémes érintkezést a menetes érintkezővel. Ekkor a mágneses tér újra felépült és újra lezajlott a folyamat, mely sokszori egymásutánban egy változó (fel- és leépülő, és az önindukció által felerősített) áramot hozott létre, ami viszont a szekundertekercsben ugyancsak egy változó áramot indukált, de magasabb feszültség szinten, így a gyújtógyertya elektródái között átugró szikrát hozott létre. Ez az állandóan ismétlődő folyamat addig tart, amíg az áram-érintkeztető nem bontotta a primer áramkört. 68

22. ábra Példa a görgős kivitelű érintkezőre

A kettőstekercselésű magasfeszültségű induktor esetén (19. ábra

69

), a forgórész (Siemens-

tekercs) magában egyesítette az áramforrást és az indukciótekercset oly módon, hogy ugyanazon időben

mindkét

tekercs,

mint

áramforrás

és

mint

indukcióstekercs

is

szerepelt.

Az

alacsonyfeszültségű áramkör elemei a primer tekercs, a kalapács-megszakító (ami az armatúra forgásából nyerte a megszakításhoz szükséges mozgást) és az ezekkel párhuzamosan kapcsolt 24

(áramerősítő

70

) kondenzátor, ill. a készüléktest; a magasfeszültségű áramkör részei a szekunder

tekercs, fémgyűrű a kefével, a gyújtáselosztó (melynek forgatásáról az armatúráról érkező fogaskerékhajtás gondoskodott, a fordulatszámot megfelezve), vezetékek, a gyújtógyertyák és a motortest voltak. csévélt,

rövid

71

Az indukciós tekercs szerkezetéről még elmondható, hogy egy lágyvasmagra

vastag

vezetékből

készült,

egymástól

lakkal

elszigetelt

menetekből

álló

primertekercsből, valamint a vékony (kb. 1 mm átmérőjű) és 1000 m-nél is hosszabb vezetékből csévélt (szintén lakkal szigetelt) szekundertekercsből állt. 72 A megszakító pedig, az érintkezés módja szerint lehetett rugós, csúszkás vagy görgős (22. ábra 73) kivitelű. 73, 74

23. ábra A áramelosztás elve az akkumulátor-gyújtás esetén

Valahányszor a primeráram megszakadt, a szekunder tekercsben nagyfeszültségű áramlökés keletkezett. 75 A magasfeszültségű gyújtásnál kb. 15.000 V lépett fel a gyertya elektródái között, ami terhelésnek megfelelő szigetelésről kellett gondoskodni. 59 Az autók a századforduló után már kizárólag két- vagy többhengeres motorokkal készültek, ezért a gyújtáshoz szükséges áramot megfelelően el kellett osztani a különböző hengerek részére, amihez gyújtáselosztóra volt szükség.

76

A többhengeres motoroknál (jellemzően az akkumulátor-gyújtásnál)

az induktortekercsek száma megegyezett a hengerek számával (23. ábra mágnes-elektromos készüléknél) egy tekercs volt (24. ábra kapcsolva.

77

77

), vagy (inkább a

78

) egy áramelosztó készülékkel sorba

Erre a célra megfelelő volt a forgó elosztó, amely az áramot az egyes hengerekhez

felváltva kapcsolta hozzá. 79

25

24. ábra Az áramelosztás elve a mágnes-elektromos készülék esetén

A kettőstekercselésű magasfeszültségű induktor felépítését jól tükrözi a 25,

80

a 26,

81

és a 27.

43

ábra.

25. ábra Kettőstekercselésű magasfeszültségű induktorgyújtás kapcsolási vázlata

A ún. duplaszikrás gyújtóberendezés két, egymástól teljesen független, teljes áramkört foglalt magába (minden berendezést, alkatrészt megkettőzve), magas üzembiztonság feltétlenül szükséges volt.

83

82

melyet olyan helyeken használták, ahol a

1908-ban készített a Bosch gyár olyan

készüléket, amelyiknek az egyik szikrája mágnes-gyújtóból, a másik pedig akkumulátorból származott. 84

26

26. ábra Kettőstekercselésű induktor négyhengeres motorhoz (hosszmetszet)

27. ábra Péda a magasfeszültségű induktor kialakítására

27

A dupla vagy kombinált gyújtás (28. ábra

85

) egy magasfeszültségű mágnes-gyújtásból és egy

akkumulátor-gyújtásból állt, ahol az utóbbit a motor indításakor használták (az alacsony motorfordulat miatt), ill. mint tartalék gyújtás juthatott szerephez a mágnes-gyújtás meghibásodásakor. 86

28. ábra A kombinált gyújtás elvi felépítése

4.3 A Bosch-termékek térhódítása

Ahogy már szó volt róla, Bosch 1887 és 1896 között 1.000 mágnes-gyújtást adott el (akkor még kizárólag stabilmotorokhoz), amely szám 1915-re már kétmillióra emelkedett. 3.000.000. és 1929-ben már a 4.000.000. Bosch gyújtásegység készült el.)

87

(1924-ben a

63

A sikerhez hozzájárult a termék minősége (elsősorban a megbízhatósága), a már említett kiterjedt (termelési és) értékesítési hálózat is. Emellett különböző kiállításokon is megjelentek a Bosch termékek, mint pl. 1902-ben Berlinben és Párizsban. 63 A piaci pozíció felépítéséhez Bosch nem hagyatkozott csak a jó hírnévre. Ezen okból vállalkozott Robert Bosch arra, hogy reklámozással is biztosítsa a termékei széles körű sikereit. Az első

28

reklámkampánya 1906-ban, az USA-ban kezdődött. Hirdetéseket hozott forgalomba és próba példányokkal látta el az autógyártókat és –kereskedőket. Amikor az értékesítési vezetője néhány hónap múlva újra az USA-ba utazott, több mint egymillió $ értékű megbízással tért vissza. 65 A korai reklámoknak központi alakja a belga gumiköpeny-kereskedő és autóversenyző Camille Jenatzy volt. Számos látványos versenyt nyert meg, gyakran nehéz feltételek között, és mindig olyan járművet vezetett, amelyik Bosch gyújtással rendelkezett (először 1903-ban Skóciában

63

). Éppen

ezért mutatkozott ideális reklámhordozónak. Mi tudta volna jobban alátámasztani egy termék minőségét, mint a könyörtelen versenykörülmények közt elért siker, főleg azokban az időkben, amikor a potenciális ügyfelek még nem tudtak a tesztfolyóiratok segítségével képet alkotni a megfelelő termékekről. 65

29. ábra A Bosch-gyújtás reklámja

1910-ben mutatta be a művész Julius Klinger a „vörös ördögembert” (roter Mephisto). Ez a reklámfigura egy stilizált Jenatzy volt. A haja és a porköpenye vörös volt, így vitte színre Klinger erős vörösben a Mephisto-t, és ezen felül ördögi hatású arcot adott neki. Először kizárólag a mágnesgyújtást reklámozta (29. ábra

88

) a Mephisto.

reklámozta a gyújtógyertyákat (30. ábra

65

Később bővült a bevetési területe. A vörös Mephisto

88

), bizonyos autómárkákban található Bosch-termékeket,

prospektusokat és gépkönyveket díszített, papírból készült életnagyságon felüli alakként felügyelte az elárusítóhelyeket és végül (kb. 1913-tól) a cég piaci jelképévé is vált.

88

Így volna ez talán ma is, ha

az amerikai Bosch külföldi társaság új tulajdonosának nem tetszett volna meg, és nem sajátította volna ki az amerikai Bosch leányvállalatok és gyárak részére, mint cégjelképet.

88, 89

Boschnak tehát

el kellett választania a saját termékeit, amiket Észak-Amerikába szállított, az idegen cégek által forgalmazott termékektől, amik az ő nevét viselték. Szerencsétlen módon az új tulajdonos, a

29

kisajátított (1917-ben, az Egyesült Államok háborúba való belépésével 90) vállalatot „Amerikai Bosch”nak nevezte el. A stuttgarti székhelyű eredeti cég egyértelmű elkülönítését szolgálta az új cégjelkép, a mágnes-gyújtás stilizált dupla T-alakú forgórésze (1918), amit még ma is használ a Bosch cég. Az I. világháború után (1921) Bosch újra alapított leányvállalatot az USA-ban.

91

89

Az ilyen és hasonló

reklámfogások gondoskodtak a Bosch mágnes-gyújtás sikeres elterjedéséről. 87

29. ábra A Bosch gyújtógyertya reklámja

Az autókban alkalmazott gyújtások közül a Bosch-féle mágnes-gyújtás fellépése volt a legsikeresebb, ami által az erős piaci pozíciót nem csak megszerezni volt képes, hanem meg is tudta azt tartani. A mágnes-gyújtás piacot szabályszerűen uralta a Bosch cég és még két jelentős gyártó, Eisemann és Scintilla cégek, melyek később Bosch leányvállalatok lettek. 87 A különféle gyártmányú mágnes-gyújtók, a működési elvüket tekintve egyformák voltak, a különbségek inkább csak külsőségben jelentkeznek. Ilyen gyártmányok voltak például a Bosch, a Mea (32. ábra

92

), az Eisemann (31. ábra)

93

vagy a Scintilla.

94

További nagyhírű gyártók

tevékenykedtek Amerikában is (American Bosch, Auto-Lite, Delco Remy), ill. Európában még a Marelli. 95 A 20. sz. elején az európai autógyártók többsége Bosch gyártmányú magasfeszültségű mágnesgyújtást alkalmazott a termékeiben. A gyújtómágnes drága volt, ugyanakkor megbízható. A gyújtómágnes alapelve megegyezett a szikrainduktoréval, a különbség csak abban állt, hogy a primer áramot egy megbízhatatlan akkumulátor helyett, elektromágneses indukció állította elő. Az akkumulátor (mint egy jelentős hibaforrás) kiiktatásával, a Bosch-gyújtás igen hamar nagyon kedvelt lett. 37

30

31. ábra Az Eisemann-féle gyújtómágnes hosszmetszete

32. ábra A Mea mágnes-gyújtó hosszmetszete

31

5. A klasszikus gyújtás

A továbbiakban ismertetésre kerülő rendszert két okból is nevezhetjük klasszikusnak. Egyrészt azért, mert néhány újítástól eltekintve, a már bevált elveket és eszközöket alkalmazta. Másrészt azért, mert szinte változatlan formában, s közel 50 éven át (a leghosszabb ideig) egyeduralkodó volt az autózás történetében.

5.1 Történeti áttekintés

Teljes változást hozott magával az elektromos fényszóró és az indítás kifejlesztése az 1910-es években. Az autókba akkumulátort építettek, amit szakadatlan töltött egy egyenáramú dinamó a motor üzeme alatt, ami által az akku mindig feltöltött állapotban állt rendelkezésre. Ez az állandó áramforrás lehetővé tette a klasszikus szikrainduktoros gyújtásra való visszatérést a járművekben.

37,

69

1913-ban készített először a Bosch cég ún. teljes (komplett) elektromos készülék-együttest (generátor, indítómotor és fényszóró 96) gépjárművek számára. 40 A villamos világítás elterjedésének idején, eleinte a világítást és a gyújtást közös dinamó látta el energiával. Azonban pár éven belül az akkumulátoros rendszer az előző változatot kiszorította, ahol a közös áramforrást már ékszíj hajtotta meg. Az új rendszer a húszas években kezdett elterjedni és hosszú évtizedeken keresztül használatban maradt. 84 1926-ban még szinte általános volt a mágnes-gyújtás alkalmazása, ez alól csak az amerikai gyártók, ill. a franciák egy része volt kivétel. 95 Ezért könnyen belátható, hogy az Egyesült Államokban fejlesztették ki a klasszikus akkumulátor-gyújtást, ami hamarosan Európában is egyeduralkodóvá vált, és aminek az alapkonstrukciója csaknem egy félévszázadon át változatlan maradt. 69 Az amerikai autógyárak azért maradtak meg az akkumulátoros gyújtás mellett, mert ott hamarabb és általánosabb mértékben használták az elektromos világítást és az önindítót, amihez szükség volt az akkumulátorra. Másrészt az a gyújtási mód olcsóbb volt. 97 Az autóiparban a szállítók azzal is erősítették a hírnevüket, hogy a legolcsóbb gyújtási rendszert értékesítették. Abból kell kiindulni, hogy egy közepes kategóriájú autóhoz való mágnes-gyújtás ára 1930-körül kb. 200 birodalmi márka volt Németországban, ami kéthavi bére volt egy egyszerű munkásnak, ill. egy kisebb autó árának kb. a tizede volt. 87

32

Bosch erre a helyzetre egy olyan megoldást talált, amivel teljesíteni tudta a vevői elvárásokat. A következő időkben, főként a kis- és közepes kategóriájú autókba, akkumulátor-gyújtást szállított, ami gyújtótekercsből, gyújtáselosztóból és gyújtógyertyából (valamint vezetékekből) állt. Az áramot a rendelkezésre álló (fedélzeti) kábelhálózaton keresztül az akkumulátor és a generátor biztosította. Az első (széria körülmények mellett ilyen módon felszerelt) autók között volt az a négyhengeres személyautó, amit a berlini NAG (Nationale Autómobil-Gesellschaft, Nemzeti Autógyártó Társaság) gyártott. A drágább kategóriák, mint például a Mercedes-Benz, a Horch vagy a Maybach esetében, ahogy korábban a mágnes-gyújtás esetében, a gyújtásrendszer ára csak alárendelt szerepet játszott. A 30-as évek közepétől még ezeknél a márkáknál is végleg érvényre jutott az akkumulátor-gyújtás. 38 Végül csak a repülőgépek körében maradt egyeduralkodó helyzetben a mágnes-gyújtás. Itt a döntő érv az volt, hogy külső energiaforrástól teljesen független volt a gyújtás, nem volt ráutalva más gépészeti berendezésre. A mágnes-gyújtás kiváltságos helyzete a repülőgépiparban egészen dugattyús motorok alkalmazásának végéig fennmaradt. 98

5.2 A rendszer felépítése

Az akkumulátor-gyújtásnál a megszakító és az áramelosztó közös házban, ill. közös tengelyen helyezkedett el (33. ábra 99), amely szerkezeti elemet röviden csak áramelosztónak (vagy elosztónak) szoktak nevezni. 100

33. ábra Az akkumulátor-gyújtás elosztója és gyújtástekercse

33

Az akkumulátor-gyújtás üzeme nem volt túl komplikált: a megszakító megszakította a primeráramot, az áram változása, ill. a mágneses mező hirtelen leépülése magasfeszültséget indukált a szekundertekercsben, amit az elosztón keresztül a gyújtógyertyákhoz vezettek a magasfeszültségű kábelek. Az ún. Rühmkorff szikrainduktor szerepét egy (célirányosan a belsőégésű motorok részére kialakított) olyan megszakító vette át, amelynél a korábbi, a kalapács-megszakító önműködő mozgása helyett, a vezérműtengely forgásából származó mozgás irányította a megszakításokat. A megszakító gondoskodott a mágneses mező felépüléséről, ill. annak hirtelen megszüntetéséről a megfelelő időpontban, és ezáltal a szikraképződésről. A megszakítóval párhuzamosan kapcsolt kondenzátor a primer áram gyorsabb változtatására és az érintkezők ún. szikra-erózió elleni védelmére szolgált. Ennek a szikraoltó kondenzátornak ugyanaz volt a szerepe, mint az eredeti Rühmkorff szikrainduktor Foucault kondenzátorának, csak a gyártási eljárás lett modernebb, ami által a méretek csökkentek. 69 A rendszer felépítését mutatja be a 34. ábra.

101

A 30-

as években vezették be az előgyújtás önműködő (röpsúlyos) szabályozását, amely a hatását az elosztó alaplapjának elfordításával fejtette ki (35. ábra). 102

34. ábra Az akkumulátor-gyújtás elvi felépítése

Annak ellenére, hogy a klasszikus akkumulátor-gyújtás egyszerű és átlátható volt, mégis a gyújtás volt a járművek üzemzavarainak az egyik leggyakoribb oka. A rendszer szokásos hibái (eltekintve az akkumulátor lemerülésétől) az alábbiak voltak:

34

•

A mechanikus alkatrészek kopásának és az érintkezők eróziójának a következtében kedvezőtlenül megváltozott az előgyújtás, ami gyakran teljes üzemzavart okozott. Ezért az érintkezőket rendszeresen (párezer km-enként) meg kellett tisztítani (reszelni) és után kellett állítani.

•

A megszakító érintkezőinek elektromos terhelhetősége behatárolt volt, ami legfeljebb 3-4 A lehetett. Ennél magasabb érték esetén az érintkezők megéghettek, sőt összeéghettek, s a gyújtás tönkrement. A primer áramkörben a számításba vehető 14 V és az említett 4 A mellett a gyútótekercs ellenállásának legalább 3,5 Ohm-nak kellett lennie, amely értékek maximálták a gyújtási energiát. A motor magasabb fordulatszámánál a zárási idő és az áram (velük a gyújtás energiája is) csökkent, pedig éppen a magasabb fordulaton és terhelés mellett lett volna szükség magasabb energiaszintre. 103

A klasszikus akkumulátor-gyújtás a mechanikus megszakítóval nem tudta megoldani ezeket a problémákat, csak a modern elektronikus eszközök tették lehetővé a további fejlődést. 104

35. ábra Az előgyújtási szög állításának elvi ábrája

6. Az elektronikus gyújtás

Az elektronikus gyújtás elnevezés alatt azt kell érteni, hogy a rendszer elemei, részben vagy egészben, ún. elektronikus (pl. tranzisztor, stb.) elemekből álltak.

35

6.1 Az elektronikus gyújtás megjelenése

1960 körül kerültek az ún. félvezető építőelemek az autóipar vérkeringésébe, a későbbi elektronikai komponensek őseként. A Bosch cég 1958-ban építette be az első elektronikus elemet egy termékébe, egy háromfázisú áramfejlesztőhöz készült változtatható szabályzóba. Ezek az elemek 1964-ben már a gyújtásban is megjelentek. A tranzisztorok lehetővé tették a karbantartást nem igénylő, érintkező nélküli gyújtás kialakítását. A háttérben a Bosch fejlesztőspecialisták terve állt: a cél az volt, hogy az autóknak kevesebbszer kelljen szervizbe menni beállítási és karbantartási munkák miatt, vagyis az ún. karbantartási intervallumot akarták meghosszabbítani. A Boschfejlesztők célja nagyra törő volt: azt akarták, hogy a járművek 100.000 km távolságot tudjanak befutni nagyobb beavatkozás nélkül, az olyan műveletek kivételével, mint például egy olajcsere. Az akkori karbantartási időintervallumot tekintve, ez nagyon magas elvárás volt. A gyújtógyertyákat például 1960-körül, gyakran már 2.500 km megtétele után cserélni kellett. 99 Amikor a kezdeti lépések megtörténtek, az érintkezők (megszakító) cseréje már a múlté lett. Ezzel lerakták az elektronikus gyújtás kifejlesztésének alapjait, amely hamar teljesen karbantartásmentes lett és az autó egész életére szólt. Maga a gyújtógyertya, amely az egyetlen elhasználódó alkatrésze a modern gyújtásnak, olyan kivitelű lett, hogy akár 150.000 km-t is elért az élettartama. Ezzel egyidejűleg az elektromos vezérlés azt is lehetővé tette, hogy a motor a kipufogógázokra vonatkozó szigorú követelményeket is tudta teljesíteni, valamint optimális üzemanyag-fogyasztást tudott elérni. 99

Ebbe az irányba volt egy fontos lépés az ún. nyugalmi elosztóra való áttérés, amivel a gyújtásrendszer megszabadult a mechanikus alkatrészek általi vezérléstől, ill. ezzel együtt az elhasználódás terhétől is. 99, 105 1974-től kezdve készítette sorozatban a Bosch cég a teljesen karbantartásmentes gyújtásrendszert, vagyis az érintkező nélküli, tisztán elektronikus gyújtást. 106 A gyújtásrendszer manapság már nem önálló eleme a motornak. A modern motornak minden szabályzóköre egy közös, ún. vezérlőegységben foglal helyet, beleértve a gyújtást és az üzemanyagbefecskendezést is. Éppen emiatt hozható össze olyan finoman a két rendszer működése. 105 1979 óta már sorozatban gyártja a Bosch cég az ún. Motronic rendszert, vagyis a benzinbefecskendezést és a gyújtást közösen vezérlő digitális egységet. 106 Ezen a rendszeren keresztül jól összehangolható a motor minden üzemi paramétere, bármely üzemállapotban. Az üzemanyag-fogyasztás és a károsanyag-kibocsátás csökkentésével egyidejűleg szinten tartható, vagy akár növelhető a motor teljesítménye. 105

36

6.2 Az elektronikus gyújtás szerkezete és változatai

Az elektronikus gyújtóberendezésekben, a klasszikus megszakító (36. ábra

103

) mechanikus

érintkezői helyett, ún. félvezető kapcsolóelemeket alkalmaztak, mint például a tranzisztort vagy a tirisztort.

(Tirisztorral

kapcsolt

magasfeszültségű

kondenzátor-gyújtást

ritkán

használtak

személyautókban.) A tranzisztoros gyújtásnál a primer áramot ún. teljesítmény-tranzisztor kapcsolta be és ki, ezáltal az áramkör terhelhetősége csak a tranzisztortól függött. A modern teljesítménytranzisztorok azon áramerősségnek és a feszültségnek többszörösét is elviselték, ami az áram megszakításakor egyáltalán felléphetett. A primer áram (és ezzel a gyújtási energia) a tranzisztoros gyújtásnál többé nem a megszakítótól, hanem a primer tekercs ellenállásától és az ún. zárási időtől függött. 104

36. ábra Klasszikus gyújtás (gyújtáselosztóval) elvi ábrája

Úgy lehetett növelni a gyújtási energiát a magasabb fordulatszám tartományban, hogy a primer tekercs ellenállását csökkentették, ami által az áram (és az energia) megnőtt. A tranzisztoros gyújtásnál a gyújtótekercs ellenállása nem volt magasabb 0,5-1 Ohmnál. 14 V feszültségszintnél (a primertekercs tranziens folyamatainak lefutása utáni) állandósult áramerősség kb. 14-28 A is lehetett volna, amely érték túl magas lett volna, ezért az áramerősséget korlátozni kellett. Az áramkorlátozást az ún. gyújtásmodul végezte, ami által az áram maximuma nem haladta meg a 6-9 A értéket. Amint az áram elérte a felső határt, a gyújtásmodul átállította a tranzisztort a kapcsolási üzemmódból az analóg üzemre. Ennél az üzemmódnál a kollektor-emitter feszültség megnőtt, ennek következtében megnövekedett a disszipáció (az energia egy részének -vissza nem fordítható módon történő- hővé alakulása 107), ami miatt hatásosabb hűtést kellett beépíteni. 104, 108 Az alacsonyabb motor-fordulatszám tartományban az áram gyorsan elérte a határértéket, amely időponttól a tranzisztor analóg üzemben dolgozott. Ha ez az üzemmód túl hosszú ideig tartott volna, 37

akkor a veszteségként keletkező hő mennyisége már nem lett volna elvezethető, ezért ezt az időtartamot csökkenteni kellett. Ezt a feladatot az ún. zárási szög-vezérlés látta el. Ekkor a modul a primer áramot nem abban a pillanatban kapcsolta be, amikor az adó, ill. a vezérlőegység kérte, hanem csak valamivel később. A bekapcsolási pontot úgy határozták meg, hogy az áram a megengedett határértéket biztosan el tudta érni, de a korlátozás ideje minimális maradt. A modern modulok elektronikus áramkorlátozással és zárási szög-vezérléssel működtek. 108 A modern motoroknál ún. DIS (distributorless, elosztó nélküli) gyújtásrendszert alkalmaztak, melyek két csoportra oszthatók. 109

37. ábra Kétszikrás (elosztó nélküli) gyújtás elvi felépítése

Az egyik csoportot az ún. kétszikrás rendszerek alkották (37. ábra), melyet csak két-, négy- vagy hathengeres motoroknál alkalmaztak. Ennél a rendszernél a gyújtótekercsek egy időpontban két szikrát adott: egyet abban a hengerben, ahol a kompresszió ütem vége volt, ill. a munkaütem következett, a másik szikra egy olyan (másik) hengerben keletkezett, ahol a kipufogás zajlott. Az utóbbi szikrának ugyan nem volt hatása, de így egy gyújtótekerccsel két hengert lehetett működtetni. A négyhengeres motorokban két gyújtótekercset alkalmaztak két kimenettel, vagy egy speciális gyújtótekercset építettek be négy magasfeszültségű csatlakozással. A dupla gyújtásmodulban két kapcsoló tranzisztor volt, vagy két modult alkalmaztak, mindegyiket egy-egy végtranzisztorral felszerelve. Az elosztó nélküli üzem megbízhatósága többszöröse lett, mint amilyen a klasszikus gyújtásrendszeré volt. 109 A másik csoporthoz tartoztak az ún. henger-szelektív (individuális) rendszerek (38. ábra), ahol minden egyes hengerhez tartozott egy-egy gyújtótekercs és kapcsolótranzisztor. A legmodernebb, miniatürizált gyújtótekercseket, sőt a tranzisztorokat is a gyertyacsatlakozóba építették be. Így nem csak az elosztók estek ki, hanem a magasfeszültségű vezetékek is, vagyis minden magasfeszültségű

38

alkatrész, melyek korábban a legtöbb zavar okozói voltak. A gyertya a gyújtótekerccsel közvetlen összeköttetésbe került, 110 ezért ezt a rendszert direktgyújtásnak is nevezték.

38. ábra Henger-szelektív (elosztó nélküli) gyújtás elvi felépítése

7. Összefoglalás

Az automobil-motorok gyújtása fejlődésének íve (beleértve az eleinte „csak” motortörténeti szakaszokat is) másfél évszázadra nyúlik vissza. Ez a társadalmi és gazdasági események által is befolyásolt időszak, színes fejezeteket írt a technika történetébe. A feltalálók és a gyártók, gyakran csak nagy küzdelmek árán, tehették meg ezen a fejlődési úton a fontosabb, ill. a kevésbé eredményes lépéseiket. Csak a teljesség igénye nélkül említhetjük meg a neveiket az alábbiakban. Lenoir, Otto és Langen, Daimler és Maybach munkássága eredményeként (az eleinte gáz- majd) a benzinmotor fejlődése eljutott arra a szintre, hogy alkalmazhassák járművek meghajtására. 111 Az első elektromos gyújtást követően, a külső lángzóval való gyújtás legelterjettebb típusai az Otto- és a Körting-féle rendszerek lettek, míg az izzócsővel (vagy gömbbel) való gyújtás feltalálói Funk és Daimler motorgyárosok voltak. 20 Annakidején, a még fiatal (gyermekcipőben járó) járműgyártók számára hamar bebizonyosodott, hogy a gyújtás „a problémák problémája” (Carl Benz). Akár a Daimler-féle izzócsöves-gyújtásról, de még a szaggatós akkumulátor-gyújtásról is bebizonyosodott, hogy mindennapos probléma. Az izzócsöves-gyújtás nyílt lánggal dolgozott és szerencsétlen esetben fel is gyújthatta a járművet, ha az üzemanyag valahol kilépett a rendszerből. Az akkumulátor-gyújtás csak kis távolság megtételére volt

39

alkalmas, amíg (mint manapság) az autó üzeme alatt egy generátor nem töltötte állandóan az akkumulátort. Az az eljárásmód, hogy a járművek üzemelése (és haladása) közben is fejlesszék az áramot, sokáig csak gondolati szinten volt meg, hiszen a technika még nem volt alkalmas az ötlet megvalósítására. 53 A sokat emlegetett korabeli szakirodalom (1908) szerint, két fajtája volt az elektromos gyújtásnak, melyek egyformán jók voltak, ezek a magasfeszültségű és az alacsonyfeszültségű gyújtási rendszerek voltak. Mindkét rendszer azon a lehetőségen nyugszik, hogy az áramkörbe iktatott hézagon átugró áram, forró ívet hoz létre.

33

Az a különbség a rendszerek között az volt, hogy a

magasfeszültségű gyújtásnál az áramkörben egy állandó szakadás (hézag) volt a hengerben, amin a kellően magas feszültség miatt átugrott az ív, míg az alacsonyfeszültségűnél az égéstérbe volt egy megszakító, amit a hengeren kívül található mechanizmus (emeltyű és lökő rudazat) mozgatott. Minden megszakításkor, az eltávolodó érintkezők között egy villamos ív húzódott. 33 Itt is meg kell jegyezni, hogy a mágnes-gyújtás semmi esetre sem Bosch-találmány volt. Annak az alapelve már azelőtt is ismert volt, mielőtt Bosch az első mágnes-gyújtót elkészítette. Viszont a fiatal stuttgarti vállalkozó a mágnes-gyújtást az autók számára is felhasználhatóvá tette, ill. biztosította a feltételeket a nagy darabszámú gyártáshoz. Ezzel ő is az európai motorizáció úttörője lett. Közben a korábbi gyújtásrendszerek már nem megbízhatóvá váltak, s alig jelentek meg a gyakorlatban. 32 A Bosch cég a gyújtási rendszerét, az 1902-es magasfeszültségű mágnes-gyújtástól egészen a modern elektronikus vezérlésű technológiáig, a szikrainduktorra alapozta. Az elektrotechnika fejlődésében ez a rendszer Rühmkorff nélkül elképzelhetetlen lett volna.

32

Robert Bosch Rühmkorff

vívmányát úgyszólván az utcára vitte. Bosch azok közé tartozott, akik a találmányokat gyártmányfejlesztésre használták, ill. akik tömeggyártmányokat voltak képesek létrehozni, amely tevékenységekről az autótechnika ma már nem mondhatna le. Ilyen gyártmány lett például a gyújtótekercs, ami az autó motorjában, a gyertyán létrehozandó szikrához szükséges áramot (percenkét ezerszer is) előállította. 32 Bosch jó üzleti érzékkel irányította a vállalatát: kiváló termékminőség (ügyes fejlesztők alkalmazása),

kiterjedt

hálózat,

marketingfogások

(reklámanyagok,

plakátok,

mintadarabok,

reklámjelkép, cégjelkép), jogi megfontoltság (pl. a szabadalom kiejtése) jellemezte a munkásságát. A jó irányba elindított vállalat évtizedekre lendületben maradt, s ma is a fejlesztés élvonalához tartozik. Bár a gyártástechnológia a Rühmkorff-féle szikrainduktortól a 21. századi, alig ujjnyi széles hengerenkénti gyújtótekercsig alapvető fejlődésen ment keresztül (melynek a legfontosabb eseményeit jelen írás mellékletei szemléltetnek), az alapelv mégis változatlan maradt az elmúlt százötven év alatt. 112

40

II. sz. melléklet

Járműmotorok elektromos gyújtásának családfája

1979

Bosch

üa. és gyújtás rendszer közös vezérléssel (Motronic)

1974

Bosch

tisztán elektronikus gyújtás

1964

Bosch

elektronikus gyújtási elemek

1920-as évek

1902

Bosch

klasszikus gyújtás

Amerika

magasfeszültségű gyújtás

Bosch (Honold)

1897

Bosch (Zähringer)

mobil motorok/alacsonyfeszültségű gyújtás

1887

Bosch

stabil motorok/alacsonyfeszültségű gyújtás

automobil/magasfeszültségű gyújtás

Benz

1886

1884

Otto

négyütemű motor/alacsonyfeszültségű gyújtás

1876

Otto

négyütemű motor/szúróláng gyújtás

1859

gázmotor/magasfeszültségű gyújtás

Lenoir

gyújtás-rendszer gyújtás-elemek motor

42

9. Jegyzetek

1.

Weiner Emil: Autó – kézikönyv, az autó szerkezete, kezelése és vezetése (Műszaki Könyvkiadó és Sokszorosító Intézet, Budapest, 1929), 276. o.

2.

Frank Tibor: Der Funkeninduktor als Zündpulse der Verbrennungsmotoren, vom Funkeninduktor bis zum Zündmodul (Prof. Dr. phil. Horst A. Wessel szerk.: Jahrhunderte der Hochspannung, Geschichte der Technik 21, VDE VERLAG GMBH, Berlin, 2004), 139. o.

3.

Az 1. pontban megjelölt mű, 7. o.

4.

Michael H.Hart: 100 híres ember (fordította: Tóth Gábor, Németh Orsolya, Dániel Anna, Szapkó Beatrix, Magyar Könyvklub, 1994), 213. o.

5.

Horváth Árpád: A gépkocsi regénye (Zrínyi Katonai Kiadó, Budapest, 1968), 62. o.

6.


7.

Endrei Walter – Jeszenszky Sándor szerk.: Több nemzet vallja magáénak (Balassi Kiadó, Budapest, 2001), 73. o.

8.

A 7. pontban megjelölt mű, 79. o.

9.

Jeszenszky Sándor: Eine vergessene Erfindung – der Funkerinduktor, Bau und Betrieb (Prof. Dr. phil. Horst A. Wessel szerk.: Jahrhunderte der Hochspannung, Geschichte der Technik 21, VDE VERLAG GMBH, Berlin, 2004), 123. o.

10.

Forrás: www.rapp-instruments.de/induction-coils/coil_1/images/schema.gif

11.


12.


13.

A 9. pontban megjelölt mű, 120. és 121. o.

14.


15.


16.

Forrás: www.infogr.ch/roeren/DDR1/Ruhmkorff_coil.jpg

17.

Forrás: dr. Nagyszokolyai Iván magángyűjteménye

18.


19.

Az 5. pontban megjelölt mű, 42. és 43. o.

20.

Jalsoviczky Géza: A tűzgépek, vagyis a folyékony és gáznemű melegtartó anyagokkal hajtott összes belsőégésű motorok szerkezete és kezelése (Révai Testvérek Irodalmi Intézet és Rt., Budapest, 1925), 157. o.

21.


22.

Az 5. pontban megjelölt mű, 46-51. o.

23.


43

24.


25.


26.


27.

Az 5. pontban megjelölt mű, 72. és 73. o.

28.


29.


30.


31.

Max Buch: Die Automobiltechnik (Verlag von Johann Ambrosius Barth, Leipzig, 1908), 41. o.

32.

Dietrich Kuhlgatz: Funkeninduktion und Automobil: Die Bosch-Zündung (Prof. Dr. phil. Horst A. Wessel szerk.: Jahrhunderte der Hochspannung, Geschichte der Technik 21, VDE VERLAG GMBH, Berlin, 2004), 151. o.

33.


34.


35.

Kőfalusi Pál – Nagyszokolyai Iván: 100 éves az autó, az automobilépítés kezdetei (Tanulmány, Győr, 1986), 3. o.

36.


37.


38.


39.


40.

Robert

Bosch

GmbH:

Bosch

heute,

Informationen

(Zentralabteilung

Öffentlichkeitsarbeit, Stuttgart, 1990), 26. o. 41.


42.


43.

Forrás: saját készítésű fénykép, dr. Papp Zoltán magángyűjtő telephelyén (Dunaszeg, 2006)

44.

M. Peter: Das moderne Automobil, sein Bau und Betrieb, sein Pflege und Reparaturen (Richard Carl Schmidt & Co., Berlin, 1916), 196. o.

45.

Morva Rezső: Motorok szerkezete és kezelése, Gyakorlati útmutatás motorkezelők, motortulajdonosok, gazdatisztek és iparosok számára (Révai Testvérek Irodalmi Rt., Budapest, 1917), 115. o.

46.


47.


48.

Rády Albert: A négyütemű gyorsfutású benzinmotorok szerkezeti elve, működése és kezelése (PÁTRIA Irodalmi Vállalat és Nyomdai Részvénytársaság, Budapest, 1918), 32. és 33. o.

49.


44

50.


51.


52.


53.


54.

Condor Matschoss: Robert Bosch und sein Werk (VDI – VERLAG G.M.B.H., Berlin, 1931), 118. o.

55.


56.


57.


58.


59.


60.


61.


62.


63.


64.


65.


66.


67.


68.


69.


70.


71.

A 48. pontban megjelölt mű, 48-52. o.

72.


73.


74.


75.


76.


77.


78.


79.


80.


81.


82.


83.


84.


85.


45

86.


87.


88.


89.


90.


91.


92.


93.


94.


95.


96.


97.


98.


99.


100. Az 1. pontban megjelölt mű, 316. o. 101. Az 54. pontban megjelölt mű, 67. o. 102. A 44. pontban megjelölt mű, 165. o. 103. A 2. pontban megjelölt mű, 143. o. 104. A 2. pontban megjelölt mű, 144. o. 105. A 32. pontban megjelölt mű, 169. o. 106. A 40. pontban megjelölt mű, 27. o. 107. Bakos Ferenc: Idegen szavak és kifejezések kéziszótára (Akadémiai Kiadó, Budapest, 1994), 188. o. 108. A 2. pontban megjelölt mű, 145. o. 109. A 2. pontban megjelölt mű, 146. o. 110. A 2. pontban megjelölt mű, 147. o. 111. Az 5. pontban megjelölt mű, 65. o. 112. A 2. pontban megjelölt mű, 148. o. 113. A 44. pontban megjelölt mű, 212. o. 114. A 32. pontban megjelölt mű, 153. o.

46

10. Tartalomjegyzék

1. Bevezetés

1

2. Kezdeti próbálkozások

3

2.1 Az első elektromos gyújtás

5

2.2 Az elektromos gyújtás kiváltása

6

2.3 Visszatérés az elektromos gyújtáshoz

9

2.4 Az „első” automobilok gyújtása

10

3. Az alacsonyfeszültségű gyújtás

12


12


13

3.3 A rendszer járművekben való alkalmazása

17

4. A magasfeszültségű gyújtás

20


20


23

4.3 A Bosch-termékek térhódítása

28

5. A klasszikus gyújtás

32

5.1 Történeti áttekintés

32

5.2 A rendszer felépítése

33

6. Az elektronikus gyújtás

35

6.1 Az elektronikus gyújtás megjelenése

36

6.2 Az elektronikus gyújtás szerkezete és változatai

37

7. Összefoglalás

39

8. Mellékletek

41

9. Jegyzetek

43

10. Tartalomjegyzék

47

Csizmadia László

47

Az automobil-motorok gyújtásának. története. Csizmadia László

Recommend Documents