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"Unterdruck-Züniversteller" Die Erfindung betrifft einen Unterdruck-Ziindversteller
für Ottomotoren mit einer in einer an die Ansaugleitung des Motors angeschlossenen
Unterdruckdose eingespannten Membran, deren Hub über ein Gestänge auf die Unterbrecherplatte
eines Zündverteilers übertragbar ist.
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Derartige Zündversteller haben die Aufgabe, den Zündzeitpunkt entsprechend
den Betriebsbedingungen des Motors zu verschieben.Der richtige Zündzeitpunkt ist
für de e Motorleistung entscheidend, seine Einhaltung gewinnt aber auch * wegen
der in letzter Zeit strenger werdenden Vorschriften über die Abgase an Bedeutung.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen möglichst einfachen und betriebssicheren Zündversteller
der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher dennoch schnell und genau auf Änderungen
des Betriebszustandes des Motors anspricht.
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Die Erfindungsaufgabe wird gelöst durch eine durch den Unterdruck
in der Ansaugleitung gesteuerte Hilfsmembran in der Unterdruckdose, welche in ihrer
jeweiligen Stellung einseitig einen Anschlag für die Hauptmembran bildet. Dabei
ist
es zweckmäßig, den Hub der Hilfsmembran durch feste Anschläge beidseitig zu begrenzen,
und eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Ereindung ergibt sich dann, wenn
mittig.an der Hilfsmembran auf Seiten der konzentrisch angeordneten Hauptmembran
eine feste Scheibe angebracht wird, welche einerseits eine Sitzfläche für eine an
der Hauptmembran befestigte Scheibe bietet, andererseits mit einem vorgewölbten
Rand in eine innere Umfangsnut der Unterdruckdose eingreift, so daß Lage und Breite
der Nut für den Hub der Hilfsmembran bestimmend sind.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung der Lage des erfindungsgemäßen
Unterdruck-Zündverstellers zwischen der Ansaugleitung des Motors und dem Zündverteiler,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Unterdruckdose des Zündverstellers nach Fig.
1, Fig. 3 und 4 Ansichten der Unterdruckdose nach Fig. 2 in Blickrichtung III-III
bzw. IV-IV, Fig.5, 6, 7 und 8 zeigen die Einzelteile der Unterdruckdose in ihrer
Jeweiligen Stellung bei verschiedenen Betriebsbedingungen, , nämlich .beim Start
und sonst während der Fahrt mit ganz geöffneter Drosselklappe, beim Leerlauf, bei
Teillast und schließlich, wenn der Motor die Fahrt bremst.
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In Fig. 1-sind diejenigen Teile des Motors dargestellt, welche in
Abhän'gigkeit vom Unterdruck in der Ansallgleitung den Zündzeitpunkt regeln. Dazu
gehört zunächst ein Verteiler 10- herkömmlicher Bauart mit Fliehkraftgewichten und
einer Unterbrecherplatte 12. Diese ist um einen mit bezug auf das Verteilergehäuse
festen Schwenkpunkt 16 drehbar, so daß die Winkellage des Unterbrecherhebels 20,
welcher den Unterbrechbrkontakt 18 betätigt, mit bezug auf den Unterbrechernocken
14 verändert werden kann. Zum Verschwenken der Unterbrecherplatte 12 greift an dieser
in einem Gelerk 22 ein Gestänge 24 an, das seinen Antrieb durch die unten im einzelnen
beschriebene erfindungsgemäße nterdruckdose 26 erhält.
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Auf der linken Seite in Fig. 1 ist der Anschluß des Zündverstellers
an die Ansaugleitung des Motors gezeigt Mit 28 ist ein Teil eines herkömmlichen
Fall - stromvergasers angedeutet. Sein Hauptkanal 30, durch den das Brennstoff-Luftgemisch
strömt, enthält die übliche Venturidüse 32 und eine Drosselklappe 34-, mit deren
Hilfe der Strom des Brennstoffgemischs zu den Ansaugkanälen 36 des Motors beeinflußt
werden kann.
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Die Unterdruckdose 26, welche, ohne sie bereits im einzelnen zu erläutern,
durch Membranen begrenzte Druckkammern enthält, ist mit einer dieser Kammern über
einen Schlauch oder eine Leitung 38, die in einer Bohrung 40 des Vergasers hinter
der Drosselklappe 34 mündet, direkt mit dem Vakuum im Ansaugkanal des Motors verbunden.
Es versteht sich von selbst, daß die Bohrung 40 nicht am Vergaser sondern am Ansaugkanal
36 angebracht sein könnte. Eine andere Druckkammer der Dose 26 ist über einen Schlauch
oder eine Leistung 42 und ein Vorventil 44 an eine Bohrung 46 des
Vergasers
angeschlossen, welche im Hauptkanal 30 gerade vor der Drosselklappe 34 liegt, wenn
diese die unbetätigte Stellung einnimmt.
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Das Vorventil 44, ein Steuerventil für den Betriebszustand der Fahrtverzögerung,
wird selbst durch den Unterdruck in der Ansaugleitung des Motors gesteuert, in/dem
eine Zweigleitung 47 eine Verbindung zur Bettung 38 herstellt. Oberhalb eines vorbestimmten
Vakuums in der Ansaugleitung verbindet das Vorventil 44 die Vergaserbohrung 46 mit
der Leitung 42 zur Unterdruckdose 26, bei stärkerem Unterdruck wird dagegen eine
Verbindung zwischen der Zweigleitung 47 und der Leitung 42 hergestellt.
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Das Vorventil 44 besteht im einzelnen aus einem Ventilkörper, der
sich in Abhängigkeit der auf ihn einwirkenden Kräfte, nämlich einmal des über einen
Membrankolben 50 wirksamen Vakuums in der Leitung 47, und zum anderen der Druckkraft
einer Feder 51, alternativ gegen Sitzflächen an zwei Ventilöffnungen 48 und 49 dichtend
anlegen kann.
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Wie bereits oben bemerkt, wird dadurch festgelegt, ob entweder die
zur Vergaserbohrung 46 führende Leitung oder die Zweigleitung 47 mit der zu einer
Druckkammer in der Dose 26 führenden Leitung 42 in Verbindung steht.
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Durch Dimensionierung der Einzelteile des Vorventils 44 ist von vornherein
dafür Sorge getragen, daß eine Umschaltung des Ventils nur während des Bremsens
mit dem Motor erfolgt. Nur dann ist der Unterdruck in der Ansaugleitung groß genug,
um über den Membrankolben 50 die Kraft der Feder 51 zu überwinden.
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Die Einzelteile der Unterdruckdose 26 sind aus den Fig.
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2 bis 4 ersichtlich. Dabei ist das äußere Gehäuse in
seiner
Gesamtheit mit 52 bezeichnet. Dieses gliedert sich in einen hohlen glockenförmigen
linken Teil 53 und einen büchsenförmigen rechten Teil 54, welch letzterer eine zentrale
Öffnung 56 mit abgesetztem Durchmesser aufweist.
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Axial zwischen den beiden Gehäuseteilen 53 und 54 sind Anschlagringe
58 und 60 einsesetzt. Indem der letztgenannte mit einer stufenförmig ausgebildeten
Innenbohrung versehen amrde, entstand eine auf der anderen Seite durch den Ring
48 begrenzte umlaufende Nut 64. In diese hinein und axial entsprechend ihrer Breite
verschiebbar erstreckt sich der vorgewölbte Rand 66 einer an einer Membran 72 befestigten
Scheibe 68. Die letztere weist ebenso wite eine auf der Gegenseite der Membran 72
befentigte, büchsenförmig vorgezogene Scheibe 70 eine zentrale Öffnung 74 auf. Die
Membran ?2 ist an ihrem äußeren Rand zwischen dem Ring 60 und einem Flansch des
Gehäuseteils 54 eingespannt. Die Membran 72 ist normalerweise durch eine Feder 78
in der in Fig. 2 gezeigten I,age vorgespannt, wobei sich der Rand 66 der Scheibe
68 gegen den Ring 58 anlegt. Zwischen der Membran 72 und der Wandung des Gehäuseteils
54 befindet sich eine abgeschlossene Druckkammer 80, welche über die Leistung 38,
wie aus Fig. 4 zu ersehen, an das Vakuum in der Ansaugleitung des Motors angeschlossen
ist.
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Zwischen dem Gehäuseteil 53 und dem Ring 58 ist eine weitere Membran
82 dicht eingespannt, welche sich quer durch das Gehäuse erstreckt und eine Druckkammer
84 begrenzt. An diese ist die Leitung 42 angeschlossen (vgl. Fig. 3), die gemäß
Fig. 1 zum Vorventil 44 führt. Die beiden Gehäuseteile, die Ringe 58 und 60 sowie
die Membranen werden fest zusammengehalten mit Hilfe einer ringförmigen Klammer
85.
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Das Gestänge 24 ist an der Membran 82, der Hauptmembran, mittels gegenüberliegender
büchsenförmig eingesenkter
Scheiben 86 und 88 befestigt, 90 daß
Jeder Bewegung der Membran eine entsprechende Bewegung der Unterbrecherplatte 12
(Fig. 1) zugeordnet ist. Der radial auRere Rand 90 der Scheibe 88 ist so geformt,
dan er sich gegen die Scheibe 68 an der Membran 72 anlegen kaml, wobei durch die
Stellung der letzteren der Fub der Hauptmembran 82 zu einem weiter unten erläuterten
Zweck zur einen Richtung hin begrenzt wird. Eine Feder 92 hat die Tendenz, die Hauptmembran
82 und das Gestänge 24 mit bezug auf Fig. 2 nach rechts bis zur Anlage des Randes
90 gegen die Scheibe 68 zu drücken.
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Die Federn 78 und 92 sind hinsichtlich ihrer Federkraft so ausgelegt,
daß die der ersteren überwiegt, so daß sich der Rand 66, wenn alle deren Einflüsse
ausgeschaltet sind, wie in Fig. 2 gezeigt, Gegen den Ring 58 anlegt.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung sei nachfolgend die Funktionsweise
des ZUndvexsteller9 an Hand der Fig. 5 bis 8, welche .die Teile bei verschiedenen
Betriebszuständen des Motors zeigen, erläutert. Eine Stellung nach Fig. 5 ergibt
sich, wenn entweder der Motor abgenchaltet ist und bereit zum Start oder bei Belastung
mit ganz geöffneter Drossevklappe. Im ersteren Fall strömt noch kein Brennstoff-Luftgemisch
durch den Vergaser in die Ansaugleitung. An beiden Vergaserbohrungen 40 und 46 und
infolgedensen auch in beiden Leitungen 42 und 38 herrschen deshalb atmosphärische
Bedingungen. Auf die Membranen 72 und 82 wirken als ungloichmdßige Belastungen nur
die Ledern 78 und 92. Durch die erstere wird die Membran 72 mit bezug auf Fig. 5
soweit nach links gedrUckt, bis sich der Rand b6 der Scheibe 68 gegen den Ring 58
anlegt. Durch die Feder 92 wird die Hauptmembran 82 soweit nach rechts gedrückt,
daß eich der Ran& 90 der Scheibe 88 gegen dio Scheibe 68 anlegt. In dieser Ldge
hält
das Gestänge 24 die Unterbrecherplatte 12 in der 11winkel stellung mit bezug auf
den Unterbrechernocken 14, daß der zum Starten richtige Zündzeitpunkt eingestellt
ist. Auch bei ganz geöffneter Drosselklappe während der Fahrt ergibt sich die in
Fig. 5 gezeigte Stellung der Membranen. In diesem Fall herrscht ebenfalls in der
Ansaugleitung des Motors ungefähr atmosphärischer Druck, auch hinter der Drosselklappe.
Da sich dieser Druck auch in den Druckkammern 80 und 84 findet, gilt für diesen
Betriebszustand die gleiche Stellung der Membranen und des Gestänges 24, wie zuvor
beschrieben.
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Es sei nun angenommen, daß der Motor angelassen worden ist und sich
die Drosselklappe 34 während des Leerlauf in der in Fig. 1 dargestellten geschlossenen
Lage befindet. In diesem Fall herrscht in der Ansaugleitung ein gewisses Vakuum,
das sich über die Bettung 38 auch der Druckkammer 80 an der Hilf smembran 72 mitteilt.
Dieses Vakuum ist genügend stark um die Kraft der Feder 78 zu überwinden und die
Hilfsmembran 72 nach rechts mit bezug auf Fig. 6 bis zur Anlage des Randes 66 gegen
den Ring 60 zu ziehen. Gleichzeitig ist das Vakuum in der Ansaugleitung jedoch noch
zu schwach, um das Vorventil 44 umzuschalten, und da im Hauptkanal des Vergasers
an der Bohrung 46 im wesentlichen Atmosphärendruck herrscht und dies wegen der Beitungverbindung
42 auch für die Druckkammer 84 gilt, drückt die Feder 92 die Hauptmembran 82 bis
zum Anschlag der Scheibe 88 gegen die Scheibe 68 nach rechts. In dieser Stellung
ist über das Gestänge 24 der spätest mögliche Zündzeitpunkt eingestellt.
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Fig. 7 zeigt die Unterdruckdose während Teillastbetriebs.
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Dann ist die Drosselklappe 34 ausgehend von der Position nach Fig.
1 soweit entgegen dem Uhrzeigersinn und an der Bohrung 46 vorbei aufgedreht, daß
die Maschine beschleunigt und das Vakuum in der Ansaugleitung über die Bohrung 46,
die
zeitung 42 und die Druckkammer 84 auf die Hauptmembran 82 wirkt, so daß sich diese,
wie in Fig. 7 angedeutet, nach links bewegt. Natürlich hängt die genaue Position
der Hauptmembran von der Stellung der Drosselklappe 34 ab.
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Wenn sich während der Beschleunigung des Motors die Hauptmembran 82
und damit das Gestänge 24 ungehindert mit beog auf Fig. 7 nach links verschieben,
wird der Zündzeitpunkt in gewohnter Weise zunehmend vorverlegt. Andererseits reicht
bei dieser teilweise geöffneten Stellung der Drosselklapp.e der abgeschwächte Unterdruck
in der Ansaugleitung, der auch in der Druckkammer 80 auf Seiten der Hilfsmembran
72 wirkt, nicht aus, um die letztere entgegen der Wirkung der Feder 78 in der mit
bezug auf Fig. 7 rechten Stellung zu halten. Die Feder 78 drückt die Hilfsmembran
72 soweit nach links, bis sich der Rand 66 der Scheibe 68 gegen den Ring 58 anlegt.
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Insgesamt läßt sich für diesen Betriebszustand feststellen, daß sich
die Hauptmembran 82 unabhängig von der Hilfsmembran 72 ganz normal so bewegt, daß
im Verteiler stets der richtige Zündzeitpunkt eingestellt wird.
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Fig. 8 schließlich zeigt, welche Stellung die Membranen 72 und 82
einnehmen, wenn der Motor bremst. Dabei verstärkt sich der Unterdruck in der Ansaugleitung
in einem solchen Maße, daß das Vorventil 44 anspricht und statt bisher den Druck
an der Vergaserbohrung 46 nunmehr das Vakuum bei der Vergaserbohrung 40 zur Druckkammer
84 auf Seiten der Membran 82 gelangen läßt. Der starke Unterdruck zieht die Membran
82 mit bezug auf Fig. 8 nach links, so daß das Gestänge 24 den Zündzeitpunkt in
einem dem Unterdruck in der Ansaugleitung entsprechenden Maße vorverlegt. Gleichzeitig
besteht der starke Unterdruck auch in der Druckkammer 80 und hält somit den Rand
66 der Scheibe 68 an der Hilfsmembran 72 in Anlage am Ring 60. Auch unter diesen
Betriebsverhältnissen erfolgt
die Bewegung- der Hauptmembran 82
unabhängig von der der ilfsmembran 72.
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Aus dem Voranstehenden wird klar, daß durch die Erfindung eine Unterdruckdose
geschaffen mulde, bei welcher in einfacher Weise unabhängig voneinander zwei Membranen
in einem gemeinsamen Gehäuse montiert sind, wobei sie sich unter bestimmten Bedingungen
unabhängig voneinander bewegen können, unter anderen Bedingungen wiederum die Bewegung
der einen Membran die der anderen begrenzt.
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Patentansprüche 7