DE2051956B2

DE2051956B2 - Vorrichtung zum Verstellen des Zündzeitpunktes einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2051956B2
Application number: DE2051956A
Authority: DE
Inventors: Shyuya Yokohama Nambu (Japan)
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1969-10-22
Filing date: 1970-10-22
Publication date: 1978-08-17
Also published as: DE2051956A1; DE2051956C3; GB1307377A; FR2066348A5; US3779218A; JPS5037331B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verstellen des Zündzeitpunktes einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zur Lösung des Problems der Luftverunreinigung durch Kraftfahrzeuge sind zahlreiche Maßnahmen getroffen worden, zu denen das Verzögern des Zündzeitpunktes bei durch Zündfunken gezündeten Brennkraftmaschinen gehört. Das Verzögern bzw. Zurückstellen des Zündzeitpunktes ist im Hinblick auf eine Verminderung jeglicher Verunreinigungen in den Abgasen wie Kohlenwasserstoffe und Stickoxyde sehr wirkungsvoll. Es ist daher übliche Praxis, den Zündzeitpunkt bei Leerlauf um etwa 5° hinter dem oberen Totpunkt beim Kompressionshub zu halten, obwohl es zur Erzielung maximaler Maschinenleistung bzw. eines maximalen thermischen Wirkungsgrads der Maschine erwünscht ist, 10 bis 18° Frühzündung einzustellen, sofern die Schadstoffemission der Maschine unbeachtet bleibt. Das Zurückstellen des Zündzeitpunktes wirkt sich insbesondere bei kalter Maschine s auf deren Leistung nachteilig aus und begründet den sogenannten Heißlauf. Wenn der Zündzeitpunkt anfänglich auf 0 bis 5 ° Spätzündung eingestellt wird, ergeben sich insbesondere beim Anlassen des Motors bei Außenlufttemperaturen unter —15° C große

ίο Schwierigkeiten.

Gemäß der US-PS 2809620 ist es bekannt, den Zündzeitpunkt zur Erleichterung des Anspringens der Maschine während des Anlaßvorganges vorzuverstellen und nach Beendigung des Anlaßvorganges eine erhöhte Spätzündung herbeizuführen. Bei extrem niedriger Maschinentemperatur reicht diese bekannte ansaugleitungsdruckabhängige Vorverstellung des Zündzeitpunkts während des Anlaßvorgangs jedoch nicht aus, um stets ein befriedigendes Anspringen und Weiterlaufen der Maschine nach dem Anspringen zu gewährleisten.

Ferner beschreibt die DT-PS 596918 eine Vorrichtung zum automatischen Vorstellen des Zündzeitpunkts einer Brennkraftmaschine bei niedriger Maschinentemperatur, bei der in einer Gestängeverbindung zwischen einer Zündzeitpunktverstelleinrichtung und dem Gaspedalgestänge ein Thermostat untergebracht ist, der der Maschinenwärme sowie der Umgebungsluft der Maschine ausgesetzt ist. Eine er-

jo höhte Spätzündung zur Erniedrigung der Schadstoffemission der Maschine bei Niedrigdrehzahl ist bei dieser Vorrichtung nicht vorgesehen. Diese bekannte

' Anordnung des Thermostaten hat zur Folge, daß die Frühzündung nur bei Betätigung des Gaspedals erreicht wird, während sie bei Freigabe des Gaspedals wieder aufgehoben wird. Dies führt dazu, daß die Maschine bei noch niedriger Betriebstemperatur unter Umständen wieder stehenbleibt, wenn das Gaspedal, beispielsweise zum Bremsen, nicht mehr betätigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung zu schaffen, die ein sicheres Anlassen und eine ausreichende Maschinenleistung bei extrem niedrigen Maschinentemperaturen der Größenordnung von -15° C gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Mitteln gelöst.

Auf die im Hinblick auf eine Erniedrigung der Schadstoffemission der Maschine erhöhte Spätzündung wird somit während extrem niedriger Maschinentemperatur verzichtet und eine Frühzündung eingestellt, bei der die Maschine sicher anspringt und für das Anfahren ausreichende Leistung zur Verfügung stellt. Die erfindungsgemäß vorgesehene Frühzündung ist somit nicht auf den Anlaßvorgang bzw. eine Gaspedalbetätigung beschränkt sondern wird solange beibehalten, bis die Maschinentemperatur den extrem niedrigen Bereich verlassen hat.

_b0 Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

(,5 Fig. 2 ist eine graphische Darstellung der Zündvorverstellung, wie sie mit der Vorrichtung nach Fig. 1 während des Wannlaufs der Maschine erhalten wird;

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 4 ist eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung, die eine allmähliche Änderung des Zündzeitpunkts in Richtung auf Spätzündung zeigt, die bei Verwendung der Vorrichtung nach Fig. 3 erreicht wird.

Gemäß Fig. 1 besitzt die Zündanlage eine Gleichspannungsquelle oder Batterie 10, einen Zündschalter 11, eine Zündspule 12, einen Verteiler 13, Zündkerzenkabel 14 und Zündkerzen 15. Ferner ist ein Unterbrecher 16 mit einem Unterbrechernocken 17 vorgesehen, der sich mit dem Verteilerrotor 18 des Verteilers 13 dreht. Der Unterbrecher 16 hat einen Satz von Kontakten, von denen der eine ein an einem Kontaktarm 20 angebrachter beweglicher Kontakt 19 und der andere ein an Masse angeschlossener stationärer Kontakt 21 ist. Der Arm 20 sitzt um einen Stift 22 schwenkbar auf einer Unterbrecherplatte 23, um die Unterbrecherkontakte 19 und 21 durch Drehen des Unterbrechernockens 17 zu öffnen und zu schließen. Der stationäre Kontakt 21 befindet sich ebenfalls auf der Unterbrecherplatte 23. Der bewegliche Kontaktarm 20 ist im Nebenschluß durch einen Kondensator 24 an Masse angeschlossen und über einen Widerstand 25 an die Primärseite der Zündspule 12.

Die Zündanlage weist eine herkömmliche Unterdruckverstelleinheit 26 und eine nicht dargestellte drehzahlabhängige Verstelleinheit auf. Die Unterdruckverstelleinheit 26 besitzt ein Gehäuse 27 mit ei- w ner Membran 28, einer Membrananschlußstange 29 und einer sich ander Membran 28 abstützenden Feder 30. Ein Ende der Membranverbindungsstange 29 ist an ein sich radial wegerstreckendes Ende 31 der Unterbrecherplatte 23 des Unterbrechers 16 angeschlos- r> sen. Eine Leitung 32 verbindet die Unterdruckeinheit 26 mit der Ansaugleitung (nicht gezeigt).

Neben dem Unterbrecher 16 befindet sich eine Solenoideinrichtung 33 mit einem Stößel 34, der an seinem Ende mit dem vorstehenden Ende der Unterbrecherplatte 23 in Anlage steht und diese gemäß Fig. 1 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenken kann, wenn der Stößel 34 durch Erregen der Solenoideinrichtung 33 vorgeschoben wird. Die Solenoideinrichtung 33 ist zusammen mit einem Anlaßmotor (nicht gezeigt) elektrisch an die Batterie 10 über einen Anlaßschalter 35 angeschlossen.

Die Solenoideinrichtung 33 ist über ein Relais 37 an die Batterie 10 angeschlossen. Das Relais 37 besitzt einen Arbeitskoniakt 38, der normalerweise unter Federdruck offengehalten wird, sowie eine Spule 39, deren eines Ende an Masse liegt und deren anderes Ende an einen Thermostatschalter 40 angeschlossen ist, der seinerseits über den Zündschalter 11 an der Batterie 10 angeschlossen ist. Der Thermostatschalter 40 besitzt ein Paar Kontaktglieder, von denen eines eine Bimetallplatte ist, die sich in Richtung auf das andere Kontaktglied krümmen kann und dadurch mit diesem in Berührung kommt. Der Thermostatschalter 40 ist so angeordnet, daß er die Motortemperatur, to z. B. die Temperatur der Kühlflüssigkeit, des Motor-

40

45

50 öls, der Abgase oder des Motorblocks selbst erfaßt und den Relaisspulenkreis öffnet, wenn die Motortemperatur einen vorbestimmten Wert O₁ ⁰C überschreitet.

Beim Anlassen der Brennkraftmaschine wird der Zündschalter 11 gleichzeitig mit dem Schließen des Anlaßschalters 35 geschlossen. Die Spule 39 des Relais 37 wird erregt, so daß der Arbeitskontakt 38 die Solenoideinrichtung 33 auslöst, um die Unterbrecherplatte 23 des Unterbrechers 16 zu drehen. Auf diese Weise wird der Zündzeitpunkt vorgestellt. Steigt durch den Motorbetrieb die Temperatur der Kühlflüssigkeit auf den Wert Θ, an, öffnet der Thermostatschalter 40, so daß die Spule 39 des Relais 37 entregt wird. Dadurch öffnet der Arbeitskontakt 38 und die Solenoideinrichtung 33 wird entregt, wodurch der Stößel 34 zurückgezogen wird. Dadurch wird der Zündzeitpunkt der Maschine zurückgestellt. Die Fig. 2 zeigt schematisch die Beziehung zwischen dem Zündzeitpunkt und der Kühlflüssigkeitstemperatur 0.

Die Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform. Diese besitzt einen Thermostaten 42, bei dem ein Stößel 43 allmählich vorrückt, wenn die durch den Thermostaten erfühlte Temperatur über 0,° C anwächst. Die Bewegung des Stößels 43 wird über ein Verbindungsgestänge 44 auf die Unterbrecherplatte 23 des Unterbrechers 16 übertragen. Das Verbindungsgestänge 44 besitzt einen Hebel 45, der um einen ortsfesten Drehpunkt 46 schwenkbar gelagert ist, sowie eine Feder 47, die zweckmäßig an der Wand der Maschine sitzt, um den Hebel gemäß Fig. 3 im Uhrzeigersinn zu drehen. Liegt die Kühlflüssigkeitstemperatur während des Warmlaufens der Maschine unterhalb 0,° C, wird der Stößel 43 des Thermostaten 42 in der zurückgezogenen Stellung gehalten, in der der Hebel 45 durch die Feder 47 im Uhrzeigersinn gedreht und dadurch die Unterbrecherplatte 23 im Gegenuhrzeigersinn verstellt ist, so daß der Zündzeitpunkt auf 10 bis 18° vordem oberen Totpunkt des Kolbens vorgestellt ist. Steigt die Flüssigkeitstemperatur über 0,° C an, schiebt sich der Stößel 43 allmählich vor und dreht den Hebel 45 im Gegenuhrzeigersinn gegen die Wirkung der Feder 47. Demzufolge wird die Unterbrecherpiatte 23 in Abhängigkeit vom Ansaugleitungsunterdruck im Uhrzeigersinn gedreht, wobei der Zündzeitpunkt gem. Fig. 4 in Richtung Spätzündung verstellt wird.

Folgende Einschränkungen des Erfindungsgegen-Standes werden als bindend angegeben:

1. Ansprechen der thermostat-gesteuerten Stellvorrichtung auf extrem niedrige Maschinentemperaturen (Größenordnung —15° C),

2. Vorverstellen der Zündzeitpunktverstellplatte auf 10 bis 18° Frühzündung (nicht auf frühere oder spätere Werte),

3. Einwirken der thermostat-gesteuerten Stellvorrichtung auf die Zündzeitpunktverstellplatte, was für eine zuverlässige Funktion bei den genannten extrem niedrigen Temperaturen von Bedeutung ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verstellen des Zündzeitpunktes einer Brennkraftmaschine, welche zwecks Erniedrigung der Schadstoffemission der Maschine bei Niedrigdrehzahl erhöhte Spätzündung herbeiführt und bei welcher sich der Zündzeitpunkt beim Anlassen zwecks Anlaßerleichterung selbsttätig auf einen früheren Wert einstellt, d adurch gekennzeichnet, daß eine auf extrem niedrige Maschinentemperatur ansprechende, thermostat-gesteuerte Stellvorrichtung (33, 34; 43, 44) vorgesehen ist, die derart auf die Zündzeitpunktverstellplatte (z. B. Unterbrecherplatte 23) einwirkt, daß diese bei der vorgenannten niedrigen Maschinentemperatur eine Verstellung auf 10 bis 18° Frühzündung erfährt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als thermostat-gesteuerte Stellvorrichtung eine Solenoideinrichtung (33) vorgesehen ist, die von einem dem Zündschalter (11) nachgeschalteten Thermostatschalter (40) gesteuert wird und deren Stößel (34) an der verdrehbaren Unterbrecherplatte (23) anliegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermostatschalter (40) im Steuerkreis eines Relais (37) liegt, dessen Arbeitskontakt im Versorgungskreis der Spule der Solenoideinrichtung (33) liegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermostatschalter (40) als Bimetallschalter ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als thermostat-gesteuerte Stellvorrichtung ein Stößel (43) eines Thermostaten (42) vorgesehen ist, der beim Überschreiten einer bestimmten Temperatur (Θ,) vorrückt und an einem auf die Unterbrecherplatte (23) einwirkenden Gestänge (44) anliegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge einem um einen ortsfesten Drehpunkt (46) verschwenkbar gelagerten Hebel (45) aufweist, der mittels einer Feder (47) im Sinne einer Zündzeitpunkt-Vorverstellung vorgespannt ist.