DE2144860C3 - Zündvorrichtung für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen mit einem Steuerorgan zur Bereitstellung einer Zündspannung und mit einem Verteilerorgan mit einem von der Brennkraftmaschine angetriebenen, umlaufenden Verteilerläufer zur Weiterleitung der Zündspannung auf jeweils eine von mehreren, mit Zündkerzen verbundene Außenelektroden.

Bei bekannten Zündvorrichtungen dieser Art ist als Steuerorgan vielfach ein Primärstromunterbrecher vorgesehen, der in einem Zündverteilergehäuse angeordnet ist und von einem umlaufenden Nocken gesteuert wird. In einer Verteilerkappe des Zündverteilers sind die Verteilerelektroden am Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet Sie wirken mit einer Mittelelektrode eines von der Verteilerwelle angetriebenen

Verteilerläufers zusammen.

Ferner ist es bekannt anstelle des Primärstromunterbrechers und des Nockens einen kontaktlosen Geber im Zündverteiler oder an einer anderen Stelle der Brennkraftmaschine anzuordnen, der im Zündzeitpunkt

2i> Spannungsimpulse zur Steuerung elektronischer Schaltelemente der Zündanlage erzeugt

Die bekannten Lösungen haben den Nachteil, daß das Steuerorgan und der Verteilerläufer mit gleicher Drehzahl von der Maschine angetrieben wird. Dadurch ist insbesondere bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine die Anlaßdrehzahl oftmals so gering, daß der Unterbrecher zu langsam öffnet bzw. daß ein magnetischer Geber einen zu kleinen Spannungsimpuls induziert um den Zündvorgang auslösen zu können. Ein

so weiterer Nachteil dieser Zündvorrichtungen besteht darin, daß im oberen Drehzahlbereich Zündaussetzer dadurch verursacht werden, daß der Verteilerläufer die die Zündung auslösende Zündkerze nur so kurzzeitig mit der Zündspule verbindet daß die insbesondere bei

>> sog. Schichtlademotoren benötigte Mindestdauer des Zündfunkens von etwa 2 ms nicht erreicht wird.

Zur Vermeidung von Zündaussetzern muß außerdem bei Zündeinrichtungen, deren Steuerorgan nicht im Verteilergehäuse sondern — z. B. als kontaktloser Geber mit einer elektronischen Zündzeitpunktverstellung — an einer anderen Stelle der Brennkraftmaschine angeordnet ist die Verteilung der Zündspannung über den gesamten Zündzeitpunktverstellbereich gewährleistet sein, was zu einem Zündverteiler mit großem

■'5 Durchmesser führt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugfunde, eine Zündvorrichtung unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile so zu gestalten, daß auch Zündverteiler mit kleinem Durchmesser bei kleiner Anlaß- oder Leerlaufdrehzahl ebenso wie bei hoher Drehzahl der Brennkraftmaschine funktionssicher arbeiten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Hauptanspruchs gelöst.

Es ist zwar aus der DE-PS 6 64 370 bekannt das den Zündzeitpunkt beeinflussende elektrische Aggregat mit Hilfe eines Zahnradgetriebes oder Kardangelenkes so zu steuern, daß der Antrieb des Aggregates periodisch ungleichmäßig erfolgt Hierdurch soll ein annähernd

w) vollkommener Ausgleich der Unterschiede in den einzelnen Zündwinkeln ermöglicht werden. Demgegenüber soll jedoch mit der Erfindung erreicht werden, daß die Winkelgeschwindigkeit des Verteilerläufers im Zündzeitpunkt geringer als dessen mittlere Winkelgehwindigkeit ist

Ferner ist es zur Kräftigung des Zündfunkens, insbesondere beim Anlassen, bekannt den Unterbrechervorgang mittels eines Schnappers zu beschleuni-

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Zündvorrichtung möglich. Für diese Maßnahmen ist ein vom Hauptgedanken der Erfindung (Hauptanspruch) losgelöster Schutz nicht begehrt.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der folgenden Beschreibung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Zündvorrichtung mit einem Getriebe zwischen Unterbrechernocken und Verteilerläufer,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Zündvorrichtung mit vom Zündverteiler weg angeordnetem magnetischem Geber,

Fig.3 einen Zündverteiler mit einem Getriebe für den Verteilerläufer und einem weiteren Getriebe für einen Unterbrechernocken,

F i g. 4 ein Getriebe mit ungleichförmiger Abtriebsgeschwindigkeit in der Seitenansicht und

F i g. 5 das Getriebe nach F i g. 4 in der Draufsicht

In F i g. 1 ist eine Zündvorrichtung für eine zweizylindrige Brennkraftmaschine schematisch dargestellt Sie ist mit einem Zündverteiler 10 ausgerüstet, in dessen Verteilergehäuse 11 eine Verteilerwelle 12 gelagert ist die von der nicht dargestellten Brennkraftmaschine angetrieben wird. Die Verteilerwelle 12 trägt einen Unterbrechernocken 13 zur Betätigung eines Primärstromunterbrechers 14. Sie treibt ferner einen Vertei'ernocken IS an, der in einer Verteilerkappe 16 umläuft Der Primärstromunterbrecher 14 liegt mit einem Kontakt an Masse und ist dem anderen Kontakt über ein Anschlußkabel 17 mit einem Ende der Primärwicklung einer Zündspule 18 verbunden, deren anderes Ende an eine Akkumulatorbatterie 19 angeschlossen ist Parallel zum Primärstromunterbrecher 14 liegt ein Funkenlöschkondensator 20. Die Sekundärwicklung der Zündspule 18 ist über ein Hochspannungskabel 21 mit der Mittelelektrode 22 der Verteilerkappe 16 verbunden, die mit einer Verteilerelektrode 15a des Verteilerläufers 15 in ständiger Verbindung sieht Die in der Zündspule 18 erzeugte Zündenergie wird beim Umlaufen der Verteilerelektrode 15a auf mehrere Außenelektroden 23 der Verteilerkappe 16 verteilt Ober Zündkabel 24 wird die Zündenergie jeweils einer von mehreren Zündkerzen 25 der Brennkraftmaschine zugeführt

Um eine möglichst niedere Anlauf- und Leerlaufdrehzahl sowie eine hohe Zündzeitpunktgenauigkeit zu erreichen, wird der Unterbrechernocken 13 von der Verteilerwelle 12 mit der Motordrehzahl angetrieben. Ein Getriebe 26 mit ungleichförmiger Abtriebsgeschwindigkeit ist zwischen dem Unterbrechernocken 13 und dem Verteilerläufer 15 derart angeordnet daß die Winkelgeschwindigkeit des Verteilerläufers 15 im Zündzeitpunkt geringer ist als seine mittlere Winkelgeschwindigkeit Die Verteilerelektrode 15a bewegt sich daher mit hoher Umfangsgeschwindigkeit von einer Außenelektrode 23 zur anderen jedoch zum Zündzeitpunkt mit geringer Umfangsgeschwindigkeit an einer der Außenelektroden 23 vorbei. Damit ist sichergestellt daß auch bei hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine der Verteilerläufer 15 zum Zündzeitpunkt ausreichend lange im Bereich einer Außenelektrode 23 verbleibt und die Weiterleitung der gesamten in der Zündspule 18 erzeugten Zündenergie an die jeweilige Zündkerze 25 gewährleistet

Die Fig.2 zeigt eine schematisch dargestellte Zündvorrichtung, deren kontaktlose Schalteinrichtung 30 mit einer elektronischen Zündzeitpunktverstellung vom Zündverteiler 31 weg angeordnet ist Die Schalteinrichtung 30 wird von einem magnetischen Geber 32 gesteuert dessen Rotor 32a an einem Ende einer Motorwelle 33 angeordnet ist Am anderen Ende der Motorwelle 33 ist ein Verteilerläufer 34 über ein im Verteilergehäuse 31a angeordnetes Getriebe 35 mit

ίο ungleichförmiger Abtriebsgeschwindigkeit mit der Motorwelle 33 gekuppelt Das Getriebe 35 ist so ausgelegt daß es über den gesamten Verstellbereich des elektronischen Zündzeitpunktverstellers in der Schalteinrichtung 30 den Verteilerläufer 31 im Bereich einer Außenelektrode 40 stillsetzt so daß die einer Batterie 36 entnommene Zündenergie über eine Leitung 37 der Mittelelektrode 38 einer Verteilerkappe 39 zugeführt und über die Verteilerelektrode 34a des Verteilerläufers 34 an eine der Außenelektroden 40 weitergeleitet wird.

In F i g. 3 ist ein schematisch dargestellter Zündverteiler mit 50 bezeichnet Eine im Verteilergehäuse 51 gelagerte Verteilerwelle 52 treibt einen Fliehkraftversteller 53 an, der über ein Getriebe 54 mit ungleichförmiger Abtriebsgeschwindigkeit mit einem Verteilerläufer 55 des Zündverteilers 50 gekoppelt ist Der innerhalb einer Verteilerkappe 56 umlaufende Verteilerläufer 55 trägt eine Verteilerelektrode 55a, welche die über eine Mittelelektrode 57 zugeführte Zündenergie auf mehrere Außenelektroden 58 der Verteilerkappe 56 umlaufend

jo verteilt Im Verteilergehäuse 51 ist ferner ein Primärstromunterbrecher 59 angeordnet der von einem Nocken 60 gesteuert wird. Zwischen dem Nocken 60 und dem Fliehkraftversteller 53 ist ein weiteres Getriebe 61 mit ungleichförmiger Abtriebsgeschwindig-

J5 keit derart angeordnet daß die Winkelgeschwindigkeit des rotierenden Nockens 60 zum Zündzeitpunkt größer ist als seine mittlere Winkelgeschwindigkeit Durch diese Maßnahme wird auch bei kleineren Anlaßdrehzahlen der Primärstromunterbrecher 59 so schnell

4<i geöffnet, daß eine sogenannte Rückzündung an den Unterbrecherkontakten vermieden und damit die Zündung der Brennkraftmaschine sichergestellt wird.

Die Fig.4 und 5 zeigen ein an sich bekanntes Malteserkreuzgetriebe 70 zur Erzeugung einer ungleichförmigen Abtriebsgeschwindigkeit Ein solches Getriebe 70 ist in einem erfindungsgemäßen Zündverteiler in vorteilhafter Weise zu verwenden. Es ist über eine Antriebswelle 71 mit einem nicht dargestellten Fliehkraftversteller eines Zündverteilers verbunden. Es

so ist ferner mit zwei Getriebekreuzen 72 und 73 ausgerüstet von denen das eine über eine Abtriebswelle 74 einen Verteilerläufer 75 und das andere über eine zweite Abtriebswelle 76 einen Unterbrechernocken 77 antreibt Die Antriebswelle 7t trägt eine Schwungscheibe 78, die auf beiden Seiten jeweils mit zwei einander gegenüberliegenden Antriebsstiften 79 und 80 versehen ist, die jeweils in Schlitze 81 der Getriebekreuze 72 bzw. 73 eingreifen. Ferner trägt die Schwungscheibe 78 auf beiden Seiten eine Sperrscheibe 82 bzw. 83, die jeweils

ω mit zwei Ausnehmungen 84 versehen ist Da beim Betrieb der nicht dargestellten Brennkraftmaschine die Schwungscheibe 78 mit gleichförmiger Geschwindigkeit umläuft gelangen die Antriebsstifte 79, 80 abwechslungsweise in jeweils einen Schlitz 81 der Getriebekreuze 72 bzw. 73 und drehen diese jeweils kurzzeitig um 90° weiter. Dadurch wird erreicht, daß sowohl der Unterbrechernocken 77 als auch der Verteilerläufer 75 mit ungleichförmiger Geschwindigkeit umläuft. Da die

Antriebsstifte 79 auf der einen und die Antriebsstifte 80 auf der anderen Seite der Schwungscheibe 78 gegeneinander um etwa 90° versetzt sind, erfolgt die Drehung des unteren Getriebekreuzes 83 immer dann, wenn das obere Getriebekreuz 72 kurzzeitig stillsteht. Auf diese Weise ist es möglich, den Unterbrechernokken 77 zum Zündzeitpunkt mit erhöhter Geschwindigkeit anzutreiben, während der Verteilerläufer 75 zur Verteilung der Zündenergie während einer ausreichend langen Zeit im Bereich einer Außenelektrode der nicht dargestellten Verteilerkappe stillsteht. Da das Getriebekreuz 73 den Unterbrechernocken 77 jeweils mit ungleichförmiger Geschwindigkeit um 90° weiterdreht, ist es ferner möglich, einen nicht dargestellten Unterbrecher im Zündverteiler so anzuordnen, daß der Unterbrechernocken 77 zur Erzielung eines genauen

Zündzeitpunktes beim öffnen des Unterbrechers mit erhöhter Geschwindigkeit und beim Schließen des Unterbrechers zur Vermeidung von Kontaktprellungen mit verringerter Geschwindigkeit umläuft.

Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt sondern erstreckt sich vielmehr auf alle Zündvorrichtungen, bei denen eine umlaufende Verteilerelektrode über ein Getriebe mit ungleichförmiger Geschwindigkeit angetrieben wird. Dabei ist es auch unerheblich, ob der Zündverteiler ein sog. Schleifbahnverteiler oder Überschlagverteiler ist Als Getriebe mit ungleichförmiger Geschwindigkeit können anstelle eines Malteserkreuzes auch Zahnradgetriebe mit nicht kreisrunden Zahnrädern, Kurbelgetriebe und dergleichen verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Zündvorrichtung für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen mit einem Steuerorgan zur Bereitstellung einer Zündspannung und mit einem Verteilerorgan mit einem von der Brennkraftmaschine angetriebenen, umlaufenden Verteilerläufer zur Weiterleitung der Zündspannung auf jeweils eine von mehreren mit Zündkerzen verbundene Außenelektroden, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerläufer (15, 34, 55, 75) mit einem von der MaschinenweUe angetriebenem Getriebe (26, 35, 54, 70) mit ungleichförmiger Abtriebsgeschwindigkeit derart gekoppelt ist, daß die Winkelgeschwindigkeit des Verteilerläufers (15, 34, 55, 75) im Zündzeitpunkt geringer als seine mittlere Winkelgeschwindigkeit ist

2. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Getriebe (35, 70) gekoppelte Verteilerläufer (34, 75) zum Zündzeitpunkt kurzzeitig stillsteht

3. Zündvorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (26) in einem Zündverteiler (10) zwischen dem Steuerorgan (13,14) und dem Verteilerläufer (15) angeordnet ist.

4. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Getriebe (61) mit ungleichförmiger Abtriebsgeschwindigkeit zwischen dem Steuerorgan (59, 60) und einem von der Maschinenwelle angetriebenem Fliehkraftversteller (53) derart angeordnet ist, daß die Winkelgeschwindigkeit des umlaufenden Teiles (60) des Steuerorgans zum Zündzeitpunkt größer ist als seine mittlere Winkelgeschwindigkeit

5. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche t bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerläufer (75) mit einem Malteserkreuzgetriebe (70) gekoppelt ist

6. Zündvorrichtung nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet daß ein doppeltes, von der Verteilerwelle (71) angetriebenes Malteserkreuzgetriebe (70) mit einem Getriebekreuz (73) mit dem rotierenden Teil (77) des Steuerorgans und mit dem anderen Getriebekreuz (72) mit dem Verteilerläufer (75) gekoppelt ist

7. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß das Steuerorgan aus einem Primärstromunterbrecher (14, 59) mit einem umlaufenden Unterbrechernocken (13,60) zur Betätigung des Primärstromunterbrechers (14, 59) besteht

8. Zündvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (60) beim öffnen des Primärstromunterbrechers (59) mit erhöhter Geschwindigkeit und beim Schließen des Primärstromunterbrechers (59) mit verringerter Geschwindigkeit umläuft

9. Zündvorrichtung rwch einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet daß das Steuerorgan aus einem magnetischem Induktionsgeber (32) mit einem umlaufenden Rotor (32a) zur Erzeugung von Steuerimpulsen für eine kontaktlose Schalteinrichtung (30) besteht.