DE2165432B2

DE2165432B2 - Zündeinrichtung für eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2165432B2
Application number: DE2165432A
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Nakamura; Yasuo Tatsutomi
Original assignee: Toyo Kogyo Co Ltd
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1970-12-29
Filing date: 1971-12-29
Publication date: 1974-01-03
Also published as: SE385948B; US3752128A; JPS4937702Y1; GB1327190A; CA940052A; FR2120999A5; DE2165432A1; DE2165432C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündeinrichtung für eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine mit zwei in Drehrichtung eines Kolbens hintereinanderliegenden Zündkerzen sowie einer in Abhängigkeit von der Maschinentemperatur und der Drehzahl gesteuerten Schalteinrichtung, durch die bei Absinken der Maschinentemperatur unter einen Sollwert die in Drehrichtung hintere Zündkerze abgeschaltet wird.

Eine derartige Zündeinrichtung ist aus der USA.-Patentschrift 3 534 717 bekannt.

Bei dieser bekannten Zündeinrichtung wird jedoch nicht die Stellung der Vordrossel in der Einlaßleitung des Motors berücksichtigt

Es ist auch schon eine anders geartete Zündeinrichtung bekannt (Offenlegungsschrift 1 928 084), bei welcher zwei in Drehrichtung hintereinanderliegende Zündkerzen vorgesehen sind, wobei nur der Zündzeitpunkt der in Drehrichtung hinteren Kerze in Abhängigkeit vom Unterdrück im Ansaugstutzen verzögert wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Zündeinrichtung der eingangs erwähnten Art so weiterzubilden und zu verbessern, daß auch bei niedrigem Temperatürniveau das Abgas möglichst keine unverbrannt gebliebenen Brennstoffbestandteile aufweist und der Motor mit optimaler Leistung arbeitet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Zündeinrichtung nach dem Hauptanspruch.

Die erfindungsgemäße Zündeinrichtung geht aus von der Erkenntnis, daß bei niederer Motortemperatur und geringer Drehzahl, wie dies insbesondere beim Start der Fall ist, die giftigen Abgase am größten sind und die Menge dieser giftigen Abgase im wesentlichen von der Stellung der Vordrossel abhängt. Gemäß der Erfindung wird daher auch die Stellung dieser Vordrossel in der Einlaßleitung des Moiors für das Abschalten der hinteren Zündkerze und zusätzlich noch für das gleichzeitige Verzögern des Zündzeitpunktes der noch eingeschalteten vorderen Zündkerze ausgewertet, so daß der Wirkungsgrad des Motors auch unter den angegebenen Startbedingungen bei geschlossener Vordrossel optimal ist und der Motor ein Minimum an giftigen Verbrennungsabgasen abgibt, also sehr umweltfreundlich ist.

Die Merkmale der Unteransprüche 2 und 3 beinhalten Ausgestaltungen der Erfindung. Durch das Merkmal des Unteranspruches 3 wird erreicht, daß mit Sicherheit bei Vorlast die Zündung wieder normal und auch hier optimal arbeitet.

Der Erfindungsgegenstand ,vird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Zündeinrichtung für eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine und

F i g. 2 eine Zündeinrichtung gemäß F i g. 1 mit zusätzlicher Drosselklappensteuerung.

Die F i g. 1 zeigt eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine 1 mit zwei in Drehrichtung des Kolbens 2 hintereinanderliegenden Zündkerzen 3 und 4. Ebenfalls im Abstand voneinander münden in den Kolbenraum die Einlaßleitung 5 und die Auspuffleitung 8. Die Einlaßleitung 5 ist in bekannter Weise mit einer nicht gezeigten Luftquelle verbunden. Hinter und vor einem Venturirohrabschnitt dieser Einlaßleitung 5 ist eine Drosselklappe 6 und eine Vordrossel 7 angeordnet. Die beiden Zündkerzen 3 und 4 besitzen voneinander getrennte Zündsysteme.

Die Zündeinrichtung wird aus einer Batterie 19 über einen Hauptschalter 20 gespeist. Der Zündkreis für die vordere Zündkerze 3 umfaßt eine Zündspule 14, deren Primärwicklung 14 α mit dem Hauptschalter 20 und einem Relaisschalter 13 verbunden ist. der seinerseits mit einem Verteiler 15, 16 in Verbindung steht. Der Verteilerabschnitt 15 bewirkt eine Zündverzögerung, der Verteilerabschnitt 16 eine normale Zündung. Die Sekundärwicklung 14 b ist direkt mit der vorderen Zündkerze 3 verbunden.

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Der Zündkreis für die hintere Zündkerze 4 umfaßt aufgeführt ist, unter verschiedenen Kombinationen

eine Zündspule 17, deren Primärwicklung 17 α eben- der Motordrehzahl, der Maschinentemperatur nud

falls mit dem Hauptschalter 20 sowie einem Verteiler der Stellung der Vordrossel 7 betätigt werden.

18 mit Zündverzögerung verbunden ist. I: Die Vordrossel 7 ist geschlossen. Der Schalter

Die Sekundärwicklung 17 b ist direkt mit der hin- 5 7 α ist deshalb geöffnet:

teren Zündkerze 4 verbunden. 1. Wenn die Temperatur der Maschine niedriger

Der Relaisschalter 13 hat einen beweglichen Kon- als 40° C und die Motorarehzahl geringer als 4000 ta¹;' 13 α, ein Paar von lagefesten Kontakten 13 b Upm ist, sind die zugehörigen Schalter 9 a, 10 α bzw. und 13 c, die über die Zündverzögerungseinrichtung 11a offen. Deshalb kann nur die hintere Zünd-15 bzw. die normale Zündeinrichtung 16 geerdet io kerze 3 eingeschaltet werden, wobei sich der Relaissind, sowie eine Magnetspule 13 d, die den bewegli- schalter 13 in der Lage befindet, in welcher der bechen Kentakt 13 α zwischen den lagefesten Kontak- wegliche Kontakt 13 α mit dem Kontakt 13 b verbunten 13 b und 13 c schaltet. Wenn die Magnetspule den ist, so daß die Zündeinstellung der Zündkerze 3 13 a' erregt wird, wird der bewegliche Kontakt 13 a verzögert werden kann.

mit dem ersten Kontakt 13 c verbunden. Zwischen 15 2. Wenn die Temperatur der Maschine niedriger dem lagefesten Kontakt des Zündschalters 20 und als 40 C und die Motordrehzahl größer als 4000 dem einen Ende der Magnetspule 13 d, deren ande- Upm ist, sind die Schalter 9 α und 10 α offen, wahres Ende geerdet ist, ist parallel ein erster Schalter rend der Schalter 11 α geschlossen ist. Deshalb kön-7 η, ein zweiter Schalter bzw. Thermoschalter 9 a nen sowohl die vordere als auch die hintere Zünd- und ein dritter bzw. Detektorschalter 12 α ange- 20 kerze 3 bzw. 4 in verschiedenen normalen Zeiteinstelordnet. lungen eingeschaltet werden.

Der erste Schalter 7 α arbeitet ansprechend auf die 3. Wenn die Temperatur der Maschine höher als Stellung der Vordrossel? derart, daß er schließt, 40⁰C, jedoch niedriger als 7O⁰C und die Motorwenn sich die Vordrossel 7 in Öffnungslage befindet, drehzahl größer als 4000 Upm ist, sind die Schalter und öffnet, wenn die Vordrossel im wesentlichen ge- 25 geschlossen, während die Schalter 10 α und 11 α ofschlossen ist. Der zweite Schalter 9 α ist einem Ther- fen sind. Deshalb kann nur die hintere Zündkerze 3 modetektor so zugeordnet, daß, wenn die von ihm eingeschaltet werden, wobei der Relaisschalter 13 bestimmte Maschinentemperatur über einen be- eine Stellung einnimmt, in welcher der bewegliche stimmten Wert hinausgeht, beispielsweise 40° C, er Kontakt 13 α mit dem Kontakt 13 c verbunden ist, so das Schließen des zweiten Schalters 9 a herbeiführt, 30 daß die Zündeinstellung der Zündkerze 3 auf die und, wenn die gemessene Maschinentemperatur da- Normaleinstellung fixiert werden kann,
durch niedriger als der vorher festgelegte Wert wird, 4. Wenn die Temperatur der Maschine höher als den zweiten Schalter 9 a in Öffnungslage hält. Der 40⁰C, jedoch niedriger als 70⁰C und die Motordritte Schalter 12 α arbeitet ansprechend auf die drehzahl kleiner als 4000 Upm ist, sind die Schalter Funktion der hinteren Zündkerzenschaltung derart, 35 9 a und 11 α geschlossen, während der Schalter 10 α daß er schließt, wenn die hintere Zündkerzenschal- offen ist. Deshalb können sowohl die vordere als tung betätigt ist, und öffnet, wenn die hintere Zünd- auch die hintere Zündkerze 3 bzw. 4 in verschiedekerzenschaltung sich im nicht aktiven Zustand befin- nen Normaleinstellungen eingeschaltet werden,
det. 5. Wenn die Temperatur der Maschine höher als

Ebenfalls parallel zwischen dem lagerfesten Kon- 40 70° C ist, sind die Schalter 9 α und 10 α geschlossen, takt des Zündschalters 20 und der Zündspule 17 ist Deshalb können sowohl die vordere als auch die hinein vierter Schalter, nämlich ein Thermoschalter tere Zündkerze 3 bzw. 4 in verschiedenen Normal-10 a, und ein fünfter Schalter 11 α angeordnet, wobei einstellungen unabhängig von der Motordrehzahl der erste Schalter einem weiteren Thermodetektor 10 eingeschaltet werden.

derart zugeordnet ist, daß er zum Schließen des vier- 45 II. Die Vordrossel 7 ist offen, der Schalter 7 α ist

ten Schalters 10 a nur dann führt, wenn der Detektor deshalb geschlossen:

10 feststellt, daß die Maschinentemperatur über 1. Wenn die Temperatur der Maschine niedriger einen anderen festgelegten Wert, beispielsweise als 40° C und die Motordrehzahl kleiner als 4000 70° C, hinausgeht, der höher ist als der zuerst ge- Upm ist, sind die Schalter 9 a, 10 α bzw. 11 α offen, nannte festgelegte Wert für den Detektor 9. Der 5° Deshalb kann nur die Zündkerze 3 eingeschaltet werfünfte Schalter 11 α ist einem Motordrehzahlmesser den, wobei sich der Relaisschalter 13 in einer Stel-

11 zugeordnet, der den fünften Schalter 11a nur lung befindet, in welcher der bewegliche Kontakt dann schließt, wenn die von ihm gemessene Drehzahl 13 α mit dem Kontakt 13 c verbunden ist, so daß die über einen vorher festgelegten Wert hinausgeht, bei- Zündeinstellung dieser Zündkerze 3 auf die Normalspielsweise über 4000 Upm. 55 einstellung fixiert v/erden kann.

Obwohl es nicht gezeigt ist, bleibt zu erwähnen, 2. Wenn die Temperatur der Maschine niedriger daß der dritte Schalter 12 α durch eine Einrichtung als 40° C und die Motordrehzahl größer als 4000 schaltbar ist, die feststellt, ob die Schaltung für die Upm ist, sind die Schalter 9 a und 10 a offen, wähhintere Zündkerze aktiviert ist. Dies erfolgt beispiels- rend der Schalter 11. α geschlossen ist. Deshalb könweise durch einen magnetbetätigten Relaisschalter mit 60 nen sowohl die vordere als auch die hintere Zündeiner Magnetspule, die zwischen eine Kombination kerze 3 bzw. 4 in unterschiedlichen Normaleinstellunder Schalter 11« und 10 a und die Zündspule 17 ein- gen eingeschaltet werden.

gesetzt werden kann. Der Schalter 12 a kann alterna- 3. Wenn die Temperatur der Maschine höher als

tiv den Schaltern 10 a und 11 α so zugeordnet sein, 40⁰C, jedoch niedriger als 70° C und die Motor-

daß er, wenn einer der Schalter 10 a und 11 β ge- 65 drehzahl geringer als 4000 Upm ist, ist der Schalter

schlossen ist, ebenfalls geschlossen ist. 9 a geschlossen, während die Schalter 10 a und 11a

Die erfindungsgemäße Kerzenzündanordnung der geöffnet sind. Deshalb kann nur die vordere Zündvorstehenden Bauweise kann, wie Punkt für Punkt kerze 3 eingeschaltet werden, wobei sich der Relais-

schalter 13 in einer Stellung befindet, in welcher der bewegliche Kontakt 13 α mit dem Kontakt 13 c verbunden ist, so daß die Zündeinstellung der Zündkerze 3 auf die Normaleinstellung fixiert werden kann.

4. Wenn die Temperatur der Maschine höher als 4O⁰C, jedoch niedriger als 70⁰C und die Motordrehzahl größer als 4000 Upm ist, sind die Schalter 9 α und 11 α geschlossen, während der Schalter 10 a often ist. Deshalb können sowohl die vordere als auch to die hintere Zündkerze 3 bzw. 4 in verschiedenen Normaleinstellungen eingeschaltet werden.

5. Wenn die Temperatur der Maschine höher als 70° C ist, sind die Schalter 9 α und 10 α geschlossen. Deshalb können sowohl die vordere als auch die hintere Zündkerze 3 bzw. 4 in verschiedenen Normaleinstellungen unabhängig von der Motordrehzahl eingeschaltet werden.

Bei der vorstehenden Ausführungsform kann insbesondere dann, wenn die Maschine anfänglich mit einer Temperatur betrieben wird, die relativ niedrig ist, während die Verdrossel geschlossen ist, was insbesondere im Winter und/oder in sehr kalten Gegenden der Fall ist, die Zündeinstellung der vorderen Zündkerze vorteilhafterweise verzögert werden, während die andere hintere Kerze ausgeschaltet ist, so daß eine verzögerte Verbrennung des Brennstoff-Luft-Gemisches in der Arbeitskammer unter dem Arbeitshub erfolgt, so daß die Abgabe von giftigen unverbrannten Verbindungen in dem Auspuffgas, die aus dem Auspuffsystem der Maschine austreten, verringert oder im wesentlichen ausgeschlossen werden kann.

F i g. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zündeinrichtung, bei der zusatz-Hch noch die Vollastbedingungen der Maschine mit berücksichtigt werden. Diese Zündeinrichtung nach F i g. 2 umfaßt neben der Schaltung nach F i g. 1 noch einen durch das Gaspedal 34 über einen Hebel 33 betätigbaren Steuerschalter 30, dessen Druckschalter 31, der normalerweise geöffnet ist und zwischen dem Hauptschalter 20 und einem weiteren, von der Vordrossel 7 gesteuerten und bei offener Vordrossel 7 geschlossenen Schalter 7 b, der mit der Zündspule 17 verbunden ist, geschaltet ist. Ein weiterer dreipoliger Druckschalter 32 des Steuerschalters 30, der ebenso wie der Druckschalter 31 normalerweise geöffnet ist, ist zwischen Hauptschalter 20 und der Magnetspule 13 d des Relaisschalter 13 und der Zündspule 17 in der dargestellten Weise angeordnet. Diese beiden Druckschalter 31 und 32 werden durch das Gaspedal 34 abwechselnd ein- und ausgeschaltet. Das Gaspedal 34 ist in bekannter Weise mit der Drosselklappe 6 verbunden. Wenn das Gaspedal 34 nicht zum Öffnen der Drosselklappe 6 niedergedrückt ist, ist der Druckschalter 31 geschlossen und der Druckschalter 32 geöffnet. Dieser Druckschalter 32 kann nur geschlossen sein, wenn das Gaspedal 34 voll durchgetreten ist und damit die Drosselklappe 6 voll geöffnet ist.

Wenn das Gaspedal 34 halb durchgetreten ist sind beide Druckschalter 31 und 32 offen.

Der Schalter 12 b ist so ausgelegt, daß er schließt, wenn der Schalter 11a geschlossen ist und umgekehrt.

Durch diesen zusätzlichen Steuerschalter 30 wird somit gewährleistet, daß bei Vollastbetrieb unabhängig von der jeweiligen Stellung der Vordrossel 7 die Maschine optimal arbeitet und nur bei Teillast- ucd Leerlaufbetrieb die Zündeinrichtung im Sinne der Beschreibung der F i g. 1 funktioniert.

Eine ähnliche Maßnahme kann zur Gewährleistung des Normalbetriebs der Zündkerzen 3 und 4 beim Start vorgesehen sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

KOK

Claims

Patentansprüche:

1. Zündeinrichtung für eine Kreiskolben-BrennkraftmaEchine mit zwei in Drehrichtung eines Kolbens hintereinanderliegenden Zündkerzen sowie einer in Abhängigkeit von der Maschinentemperatur und der Drehzahl gesteuerten Schalteinrichtung, durch die bei Absinken der Maschinentemperatur unter einen Sollwert die in Drehrichtung hintere Zündkerze abgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung außerdem noch in Abhängigkeit von der Stellung einer Vordrossel (7) in der Einlaßleitung (5) gesteuert ist und der Zündzeitpunkt der in Drehrichtung vorderen Zündkerze (3) durch eine schaltbare Verzögerung (13, 15) einstellbar ist derart, daß bei geschlossener Vordrossel (7) und gleichzeitigem Absinken der Drehzahl und der Temperatur unter deren Sollwert (Schalter 9 a, 10 a und 11a offen) die hintere Zündkerze (4) abgeschaltet und der Zündzeitpunkt der vorderen Zündkerze (3) verzögert wird.

2. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Maschine zwei auf unterschiedliche Sollwerte eingestellte Temperaturfühler (9, 11) zugeordnet sind und die Schaltung so getroffen ist, daß jeweils bei geschlossener Vordrossel (7) und einer unter dem Sollwert liegenden Drehzahl (Schalter 11a offen) und Absinken der Maschinentemperatur unter den ersten Sollwert (Schalter 9 a offen) die hintere Zündkerze (4) abgeschaltet und die vordere Zündkerze (3) verzögert betrieben wird, bei einer Motortemperatur zwischen den beiden Sollwerten (Schalter 9 a geschlossen) die hintere Zündkerze (4) abgeschaltet, die vordere Zündkerze (3) dagegen mit normaler Zündeinstellung !^trieben wird, während bei einer Maschinentemperatur über dem zweiten Sollwert (Schaller 9 α und 10 α geschlossen) beide Zündkerzen (3, 4) angeschaltet und mit normaler Zündeinstellung arbeiten.

3. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei welcher die Schalteinrichtung zusätzlich noch von der Stellung einer Drosselklappe gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung in Abhängigkeit von der Drosselklappenstellung über einen Steuerschalter (30) derart erfolgt, daß bei Vollast unabhängig von der Maschinentemperatur, t'er Drehzahl und der Stellung der Vordrossel (7) die Zündzeitpunkte beider Zündkerzen (3, 4) normal sind.