DE2133313A1 - Zuendverstellvorrichtung fuer Vergasermotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündverstellvorrichtung für Vergasermotoren mit einer mit dem Vergaser verbundenen Unterdruckdose, durch die die Zündung im Zündverteiler durch Weitergabe des im Vergaser herrschenden Unterdruckes an die Unterdruckdose verstellbar ist.

Die meisten heute verwendeten Motoren für Kraftfahrzeuge haben eine Vorrichtung, durch die automatisch die Zündung abhängig vom Unterdruck im Vergaser nach dem Venturirohr und vor der Drosselklappe verstellt wird. Dadurch soll ein zufriedenstellender Betrieb des Motors genauso gut erreicht werden wie ein sparsamer Kraftstoffverbrauch während der verschiedenen Betriebszustände des Motors. Diese Verstellvorrichtungen bestehen in ihrer einfachsten Form aus einem Gehäuse, das eine flexible Membrane enthält, die das Gehäuse in zwei Kammern aufteilt. Die Membrane ist dabei über ein Gestänge mit einer schwenkbar im Verteiler angeordneten Verteilerplatte verbunden, so dass abhängig vom verschieden grossen Unterdruck das Gestänge eine Schwenkung der Verteilerplatte vornimmt.

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Dabei wir d die Membrane wtd entsprechend auch die Verteilerplatte in eine,solche Position bringen, dass bei Erhöhung des Unterdruckes eine Vergrösserung der Frühzündung erreicht werden kann.

Durch eine solche Einrichtung wird erreicht, dass während einer raschen Beschleunigung der Abbau des Vakuums im Vergaser ein so rasches Einwirken des atmosphärischen Druckes auf die andere Seite der Membrane bewirkt, dass dadurch unverzüglich die Verteilerplatte des Zündverteilers verstellt wird zu einer Position, in derdemBetriebszustand des Motors am bestei Rechnung getragen wird. Andererseits, wenn zu der normalen Position zurückgekehrt wird, bewirkt bei einer Verzögerung des Motors eine Vergrösserung des Vakuums die Membrane wiederum eine Verstellung der Verteilerplatte im Sinne einer Vorverstellung der Zündung. Das bringt mit sich, dass eine längere Zeit zum Verbrennen des Luft-Kraft stoff-Gemisches zur Verfügung steht, bevor der Kolben den oberen Totpunkt erreicht. Dieses jedoch hat zur Folge, dass sich eine höhere Verbrennungstemperatur aufbauen kannund auch ein grösserer Druck herrscht, was insofern unerwünscht ist, da dadurch die Produktion von Stickoxyden und anderen unerwünschten Bestandteilen betroffen wird.

Daraus geht hervor, dass durch die bekannten Einrichtungen zur Zündverstellung ein guter Betriebszustand des Motors und auch ein guter Kraftstoffverbrauch erreicht wird, aber nicht notwendigerweise eine Verminderung der unerwünschten Abgasbestandteile des Motors erreicht wird.

Entsprechend ist es das Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung vorzuschlagen, die wie die bekannten Einrichtungen einen Betrieb des Motors unter guten Bedingungen bei allen Betriebs zuständen sicherstellt sowie auch einen guten Kraftstoffverbrauch erwarten lässt.

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Darüber hinaus soll jedoch erreicht werden, dass die Abgase im Vergleich zu bekannten Einrichtungen weniger schädliche Bestandteile enthalten. Weiterhin soll durch die erfindungsgemässe Einrichtung auch sichergestellt sein, dass bei plötzlich auftretender Beschleunigung die Zündzeitpunktverstellung dieser Beschleunigung unverzüglich folgt, d. h. eine rasche Verstellung der Verteilerplatte vorgenommen wird.

Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass zwischen dem Anschlussstutzen am Vergaser und der Unterdruckdose in der verbindenden Leitung eine Einrich- J

tang eingeschaltet ist, die in einem Gehäuse eine Trennwand enthält, die ein Einwegventil in der Weise aufnimmt, dass nur bei Auftreten eines höheren Druckes auf der Vergaserseite der Trennwand als auf der Zündverteilerseite der Trennwand das Einwegventil öffnet und dass in der Trennwand Einrichtungen vorhanden sind, die ein Durchtreten von Gasen von einer Kammer in die andere Kammer und umgekehrt nur unter starker Drosselung erlauben.

Erfindungsgemäss bestehen die Einrichtungen zur Drosselung in der Trennwand aus Metallstopfen aus gesintertem Metall, enthaltend eine Vielzahl von Labyrinthen.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die vergaserseitige Kammer der Einrichtung durch ein Aussenventil, das ähnlich dem Metallstopfen ist, mit der Atmosphäre verbunden ist.

Weiterhin kann erfindungsgemäss als Einwegventil ein eine Menbrane tragender Stempel aus elastischem Material verwendet werden, der durch Flansche in einer Zentralbohrung der Trennwand gehalten wird, wobei die Membrane über zu verschliessenden öffnungen liegt.

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Aufbau und Wirkungsweise der erfindungsgemässen Einrichtung gehen am besten aus einer in den Figuren dargestellten Ausführungsform der Erfindung hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung, weitgehend im Schnitt, einer Zündverstellvorrichtung gemäss der Erfindung;

Fig. 2 einen Teil der Anordnung nach Fig. 1, im Schnitt dargestellt.

Die Figur 1 zeigt schematisch die Teile eines Verbrennungsmotors, die normalerweise bei einer Zündverstellung mitwirken. Es sind dies ein Vergaser 10, eine Verteilerplatte 12, eine U nt er druckdose 14, durch die die Bewegung der Verteilerplatte 12 gesteuert wird, und eine Leitung 16, die zwischen dem Vergaser und der Unterdruckdose 14 angeordnet ist.

Der Vergaser 10 besitzt einen Einlasskanal 18 sowie einen Lufteinlass 2o an einem Ende, Am anderen Ende ist ein Ansaugstutzen 22 mit dem Vergaser verbunden. Der Einlasskanal 18 enthält ein übliches Venturirohr 24 sowie eine Drosselklappe 26. Letztere ist schwenkbar 'im Einlasskanal angeordnet. Kraftstoff wird in üblicher Weise durch eine nicht dargestellte Düse zugeleitet.

Die Drosselklappe 26 ist in der Figur in der Leerlaufstellung dargestellt. Durch sie wird im wesentlichen der Einlasskanal 18 abgesperrt. Ein Anschlussstutzen 28 ist im Einlasskanal kurz oberhalb der Drosselklappe 26, wenn diese in der Leerlauf position steht, angeordnet.

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Durch diese Anordnung des Anschluss Stutzens ist sichergestellt, dass der Unterdruck im Anschlussstutzen als eine Funktion der Stellung der Drosselklappe erscheint. Das bedeutet, dass der Druck im Ansaugstutzen im wesentlichen ein atmosphärischer Druck ist, wenn die Drosselklappe geschlossen ist.

Wie bereits oben festgestellt, enthält der Zündverteiler eine Verteilerplatte 12, die um einen Schwenkpunkt 30 schwenkbar befestigt ist. Die Verteilerplatte besitzt eine Nockenscheibe 32, die beim Asuführungsbeispiel sechs Erhebungen enthält entsprechend der Anzahl der Zylinder des Motors. Jede \

dieser Erhebungen arbeitet mit einem Stössel 38 eines Unterbrecherkontaktes 38 zusammen. Eine Verdrehung der Verteilerplatte 12 entgegen dem Uhrzeigersinn bewirkt eine spätere Zündung, eine Verstellung im Uhrzeigersinn bewirkt eine Vorverstellung der Zündung. Diese Verstellung wir d durch einen Betätigungshebel 40 vorgenommen, der sich zur Unterdruckdose 14 erstreckt.

Die Unterdruckdose 14 kann von konventioneller Konstruktion sein. Sie besitzt ein Gehäuse 42, dessen Inneres durch eine flexible Membrane 48 in eine Kammer mit atmosphärischem Druck 44 und in eine Vakuumkammer 46 unterteilt wird. Die Membrane 48 ist mit dem Betätigungshebel 40 ver- J

bunden, sie ist weiterhin durch eine Druckfeder 50 federbelastet. Die Kammer 44 besitzt ein Ventil, das zur Atmosphäre hin öffnet. Es ist hier nicht im einzelnen dargestellt. Die Kammer 46 ist durch einen Stutzen 52 mit der Leitung 16 verbunden.

Ist der Motor abgestellt, so herrscht atmosphärischer Druck auf beiden Seiten der Membrane 48. Dadurch wird der Feder 50 erlaubt, den Betätigungshebel 40 so zu verstellen, dass die Zündung am spätesten einsetzt.

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Herrscht jedoch in der Kammer 46 ein Unterdruck, so bewegt die Membrane 48 und der Betätigungshebel 40 die Verteilerplatte so, dass eine Frühzündung erreicht wird.

Gemäss der Erfindung ist nun in dieses System eine Einrichtung 53 eingeschaltet, die ein Gehäuse 54 besitzt. Das Gehäuse 54 besitzt einen Stutzen 55, der an die Leitung 16 angeschlossen ist. Ein weiterer Stutzen56 ist mit dem Anschlussstutzen 28 am Vergaser verbunden. Das Gehäuse 54 ist in zwei Kammern 58 und 59 aufgeteilt. Diese Aufteilung erfolgt durch eine Trennwand 60, die auf dem Umfang verteilt eine Reihe von Öffnungen 61 und 62 besitzt. Die Öffnungen 62 sind so ausgebildet, dass sie durch ein Einwegventil 64 verschlossen werden können.

Das Einwegventil hat eine Regenschirmform und besitzt eine flexible Membrane 66, die auf einem Stempel 68 sitzt. Der Stempel erstreckt sich durch eine Zentralbohrung 70 in die Kammer 58 hinein und ist innerhalb der Bohrung durch Flansche 72 und 74 gehalten. Die Membrane 66 spricht auf Druckunterschiede in den Kammern 58 und 59 an und kann in den beiden Positionen stehen, wie sie in den Figuren 1 und 2 dargestellt sind. In der Darstellung gemäss Fig. 1 ist der Druck in der Kammer 58 grosser als in der Kammer 59. In der Position gemäss Fig. 2 ist die Membrane 66 nach aussen gewölbt, da der Druck in der Kammer 59 grosser ist als der in der Kammer 58. In dieser Position besteht eine freie Verbinding zwischen den Kammern durch die öffnungen 62.

In den öffnungen 61 sitzen Metallstopfen 76. Sie bestehen aus einer Vielzahl von kleinen Metallpartikeln, die unter Druck zusammengepresst sind und nun ein scheibenförmiges Aussehen insgesamt besitzen. Durch diese Metallstopfen wird eine Vielzahl von labyrinthartigen-, sehr kleinen Gängen geschaffen, wodurch zwar eine Verbindung zwischen diesen beiden Räumen

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dargestellt ist, jedoch für das Hindurchtreten von Gas eine sehr grosse Drosselung des Strömungsvorganges eintritt. Die einzelnen Metallpartikel des Metallstopfens können Kugelform haben, sie können jedoch auch scharfkantig sein. Durch Wahl der entsprechenden Daten kann das Mass der Drosselung in gewünschter Weise eingestellt werden.

Die Anordnung von einer Vielzahl von kleinen Bohrungen hat sich für die Produktion als nicht günstig erwiesen. Derartig Weine Bohrungen, die in konventioneller Weise hergestellt sein können, können auch durch kleine ^

Schmutzpartikel rasch geschlossen werden, so dass hier eine Störung des Betriebes erfolgen kann. Bei den erfindungsgemäss verwendeten Metallstopfen wird jedoch durch die sehr viel grössere Anzahl der öffnungen der Betrieb nicht wesentlich gestört, wenn sich einige dieser Gänge infolge von auftretendem Schmutz zusetzen. Durch die Metallstopfen wird somit eine verzögerte Verbindung zwischen den beiden Seiten der Trennwand 58 erreicht, wenn das Einwegventil 64 geschlossen ist. Ist das Einwe-gventil 64 geöffnet, so wird eine Strömung durch diese öffnung erfolgen.

Die Wand des Gehäuses 54 enthält weiterhin ein Aussenventil 78. Letzteres kann in der Konstruktion ähnlich aufgebaut sein wie die Metallstopfen 76. |

Es ist jedoch vorteilhaft, hier eine grössere Durchflussfläche vorzusehen, ™

d. h., die Drosselung geringer zu halten.

Durch die Anordnung des Aussenventiles 78 wird sichergestellt, dass kein Kraftstoff über die Leitung 80 zur Membrane 66 oder zur Membrane 48 gelangen kann. So wird bei Teillastbetrieb das Vakuum in der Leitung 88 so wirken, dass Luft durch das Aussenventil 78 angesaugt wird, während zur gleichen Zeit ein Luftstrom durch den Metallstopfen 76 durchtritt, da in der Kammer 58 ein höherer Druckspiegel herrscht.

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Der Luftstrom durch das Aussenventil 78 beeinträchtigt nicht den Luftstrom durch den Metallstopfen 76, da die Luftkapazität des Motors weitaus grosser ist als das was normalerweise durch die Metallstopfen 76 flies st. Deshalb wird jeder Kraftstoff, der in die Leitung 80 gelangt, durch die durch das · Aussenventil 78 tretende Luft weggesaugt.

Während des Betriebes des Motors mit geschlossener Drosselklappe tritt kein Kraftstoff durch das Hauptsystem ein; die Leerlaufeinrichtung ist unterhalb der Drosselklappe angeordnet. Dadurch existieren für diesen Betriebszustand von vornherein keine Probleme bezüglich Leck-Kraftstoff.

Im Betrieb zeigt sich folgendes Bild: Bei nicht laufendem Motor sowie im Leerlauf und bei Verzögerungen herrscht am Anschlussstutzen 28 atmosphärischer Druck. Gleiches trifft dann für die Kammern 44 und 46 der Unterdruckdose 14 zu. Die Verteilerplatte 12 wird somit eine entsprechende Position annehmen.

Im Teillastbetrieb, also während eines normalen Betriebes bei halb durchgedrücktem Gaspedal wird der Unterdruck im Ansaugstutzen auch im Anschlussstutzen 28 herrschen, so dass in der Kammer 59 der Einrichtung 53 ein niedriger Druck als in der Kammer 58 herrschen wird. Da das Einwegventil 64 geschlossen ist, kann eine Kommunikation zwischen den beiden Kammern nur durch die Metallstopfen 76 geschehen. Das hat zur Folge, dass sich das Vakuum nur sehr langsam in die Kammer 46 hinein fortpflanzt, woraus ein langsamer Wechsel der Stellung der Verteilerplatte 12 von einer in eine neue Position erfolgen kann.

Wie bereits oben ausgeführt, wird durch die erfindungsgemässe Einrichtung somit eine Verzögerung der Verstellung der Zündverstellvorrichtung vorgenommen mit der Folge, dass; die? Umstellung anf eine frühere Zündung später erfolgt als bei bei hinten Einrichtungen.

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Dadurch werden in der Brennkammer niedrigere Temperaturen und Drücke auftreten als bei bekannten Einrichtungen. Das bewirkt weiterhin, dass eine vollständigere Verbrennung erfolgt. Das Endresultat ist dadurch, dass ein geringer Gehalt an unerwünschten Verbrennungsrückständen in den Auspuffgasen zu finden ist.

Wird die Drosselklappe plötzlich in die geöffnete Position gebracht, wird somit das Fahrzeug plötzlich beschleunigt, so tritt ein starker Verfall des Unterdruckes ein mit der Folge, dass ein Druckanstieg im Ansaugrohr und somit im Anschlussstutzen 28 herrscht, der an die Kammer 59 weitergegeben W

wird. Der Druck in der Leitung 16, der durch den bisherigen Betriebszustand sich auf einem niedrigeren Niveau eingependelt hatte, ist somit absolut gesehen niedriger als der Druck in der Kammer 69. Somit entsteht ein Druckunterschied zwischen dem Druck in der Kammer 58 und der Kammer 59 in der Weise, dass der Druck in der Kammer 59 grosser ist als der Druck in der Kammer 58. Das hat zur Folge, dass das Einwegventil 64 öffnet und für einen raschen Druckausgleich in den beiden Kammern 58 und 59 sorgt. Dieser Druckausgleich erfolgt durch Abheben der Membrane 66 und Strömen des Gases durch die öffnungen 60. Somit wird in diesem Fall der Druck am Anschlussstutzen 28 sofort und ohne Verzögerung an die Kammer 46 weitergegeben, was zur Folge hat, dass die V erteil er platte |

sofort ohne Verzögerung auf eine Position mit geringerer Vorzündung verstellt wird.

Sobald ein Druckausgleich in den Kammern 58 und 59 erfolgt ist, wird ein leichtes Ansteigen des Unterdruckes am Anschlusstutzen 28 eine Erhöhung des Druckes in der Kammer 58 zur Folge haben, was bewirkt, dass das Einwegventil 64 die öffnungen 62 schliesst und nur noch eine Verbindung zwischen den beiden Kammern durch die Metallstopfen 76 vorhanden ist.

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Somit ergibt sich, dass für jeden Unterdruck im Ansaugrohr eine günstige Position des Zündverstellers vorhanden ist.

Wird nun die Drosselklappe 26 in die Leerlaufstellung gebracht, so beginnt das Fahrzeug den Motor anzutreiben. Dadurch fällt das Vakuum im Ansaugrohr weiter zusammen und es herrscht hier ein absolut gesehen höherer Druck als früher. Das führt sofort dazu, dass das Einwegventil 64 abhebt und für einen raschen Druckausgleich mit der Unterdruckdose 14 sorgt. Dadurch wird eine Verstellung der Verteilerplatte 12 in der Weise vorgenommen, dass die Frühzündung vermindert wird. Sind die Drücke wieder auf einem Niveau, so schliesst das Einwegventil 64.

Aus dem vorhergehenden geht hervor, dass durch die Erfindung die Vorteile bekannter Konstruktionen erreicht werden und darüber hinaus eine Verringerung des Anteiles an schädlichen Abgasen im Auspuff erreicht wird.

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Claims (4)

Patentansprüche

1. Zündverstellvorrichtung für Vergasermotoren mit einer mit dem Vergaser verbundenen Unterdruckdose, durch die die Zündung im Zündverteiler durch Weitergabe des im Vergaser herrschenden Unterdruckes an die Unterdruckdose verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Anschlusstutzen (28) am Vergaser (10) und der Unterdruckdose (14) in der verbindenden Leitung (16, 80) eine Einrichtung (53) eingeschaltet ist, die in einem Gehäuse (54) eine Trennwand (60) enthält, die ein Einwegventil (64) in der

Weise aufnimmt, dass nur bei Auftreten eines höheren Druckes auf g

der Vergaserseite der Trennwand (60) (Kammer 59) als auf der Zündverteile rseite der Trennwand (60) (Kammer 58) das Einwegventil (64) öffnet und dass in der Trennwand (60) Einrichtungen vorhanden sind, die ein Durchtreten von Gasen von der Kammer (58) in die Kammer (59) und umgekehrt nur unter starker Drosselung erlauben.

2. Zündverstellvorrichtung für Vergasermotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Einrichtungen zur Drosselung in der Trennwand (16) Metallstopfen (76) aus gesintertem Metall, enthaltend eine Vielzahl von Labyrinthen verwendet werden.

3. Zündverstellvorrichtung für Vergasermotoren nach Anspruch 1 und

2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (59) durch ein Aussenventil (78), das ähnlich dem Metallstopfen (76) ausgebildet ist, mit der Atmosphäre verbunden ist.

4. Zündverstellvorrichtung für Vergasermotoren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Einwegventil (64) ein eine Mem/brane (66) tragender Stempel (68) aus elastischem Material verwendet wird, der durch Flansche (72, 74) in Hner Zentralbohrung

t70) der Trennwand (60) gehalten w.-rd, wobei die Membrane (66) über zu verschliessenden Öffnm-.: ., " ' liegt. US-148 / 22. Juni 1971

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