DE2301695B2 - Unterdruck-Zündverstelleinrichtung für Fahrzeug-Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung be/ieht sich aiii eine Uiiteriliuck-/iindverstcllcinrichtung midi dem Oberbegriff des

Patentanspruchs,

Die Erfindung stellt eine Verbesserung der Unterdeck-Zündverstelleinricbtungen dar, wie sie in der DE-OS ,2134901 und der DE-PS 2137234 der Scbutzrecbtinbaberin beschrieben sind.

Die Unterdruck-Zündverstelleiniichtung entsprechend der DE-OS 2134901 verzögert hierbei eine Frühzunduijgbei leichten Fahrzeugbeschleunigungen, während sie bei starken Fahrzeugbeschleunijungen

in sofort eine maximale Spätzündung herstellt, und sie weist weiterhin ein Unterdruckreservoir auf, das eine schnelle Rückführung von einer Spätzündung zu einer normalen Frühzündung nach einer zeitweisen Fahrzeugverzögerung ermöglicht, um die Abgasemission

π und die Leistung zu verbessern.

Die Unterdruck-Zündverstelleinrichtung entsprechend der DE-PS 2137234 steuert die Zündverstellung einer Brennkraftmaschine, in dem die Frühzündung bei normaler leichter Fahrzeugbeschleunigung

in verzögert wird, während eine Rückverstellung der Zündverstellung in Richtung Spätzündung während Fahrzeugverzögerungen gleichfalls verzögert wird. Sie sorgt weiterhin für eine schnelle Erreichung einer Spätzündung bei starken Fahrzeugbeschleunigungen

-'> und sorgt für eine schnelle Rückverstellung der Zündverstellung auf eine normale Frühzündung nach einer zeitweisen Fahrzeugverzögerung.

Die Erfindung stellt eine Verbesserung der beiden obengenannten Unterdruck-Zündverstelleinrichtungen dar, indem die Vorteile dieser Einrichtungen und zusätzlich der Vorteil einer temperaturabhängigen Funktionsweise zur Verbesserung der Abgasemission und der Leistung erzielt werden. Im einzelnen sieht die Erfindung eine Steuerdose vir, die zwischen dem

Γι Unterdruckanschluß stromaufwärts der Drosselklappe und der Membrandose der Zündverstelleinrichtung angeordnet ist und die nicht nur für eine Verzögerung der Frühzündung während einer normalen leichten Fahrzeugbeschleunigung, einer raschen Herrn stellung einer maximalen Spätzündung bei starker Fahrzeugbeschleunigung und einer schnellen Rückstellung von einer Spätzündung zu einer normalen Frühzündung nach einer zeitweisen Fahrzeugverzögerung sorgt, sondern weiterhin eine sichere Funktion

■ΙΊ der Brennkraftmaschine bei kaltem Wetter ermöglicht, indem unterhalb einer bestimmten Temperatur eine normale Frühzündung hergestellt wird, wobei zu diesem Zeitpunkt die anderen Steuereinrichtungen unwirksam gemach·, werden.

ίο Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit in der Schaffung einer Unterdruck-Zündvcrstelleinrichtung, bei der die gewünschten Funktionen duich eine einzige in der Unterdruckleitung vom Ansaugrohr stromaufwärts der Drosselklappe zur Mcm-

Vi brandose eingeschaltete Stcuerilose erzielt werden. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung

Mi gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Figur zeigt eine schematische Ansicht der Teile einer Brennkraftmaschine (Verbrennungsmotor), die mit einer Unterdruck-Zündvcrstelleinrichtiing zusammenwirken. So ist ein Vergaser mit 10, die Untcr-

h\ brechcrplatte eines Zündverteilers mit 12, die die Unterbrecherplat'e 12 betätigende Membrandose mit 14 und eine zur Membrandose 14 führende Unterdruckleitung mit 16 be/.eiennet.

Der Vergaser 10 ist ein Fallstromvergaser mit einem Ansaugfcanal 18 (Ansaugrohr), dessen eines Ende bei 20 mit der Atmosphäre und dessen anderes Ende bei 22 mit der Ansaugrobrfortsetzung des Verbrennungsmotors verbunden ist. Der Kanal 18 enthält einen Venturiabschnitt 24 und eine Drosselklappe 26. Die Drosselklappe 26 ist im Kanal 18 schwenkbar angeordnet, um die Strömung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches zu steuern. Der Kraftstoff wird hierbei in herkömmlicher Weise von einer Düse geliefert, die in der Zeichnung nicht gezeigt ist, jedoch in bekannter Weise im oder unterhalb des Venturiabschnittes 24 in den Ansaugkanal 18 einragt.

Die Drosselklappe 26 ist in ihrer Leerlaufstellung gezeigt, in der sie den Kanal 18 im wesentlichen abschließt, sie kann jedoch in eine nahezu senkrechte Lage bewegt werden, in der sie den vollen Querschnitt des Kanals 18 freigibt. Ein Unterdruckanschluß 28 ist oberhalb (stromaufwärts) der sich in ihrer Leerlaufstellung befindlichen Drosselklappe 26 angeordnet und wird bei einer Bewegung der Drosselklappe 26 in ihre Öffnungsstellung überstrichen. Dadurch wird der Unterdruck im Bereich des Unterdruckanschlusses 28 in Abhängigkeit von der Stellung der Drosselklappe verändert. Ein weiterer Unterdruckanschluß 30 ist im Ansaugrohrabschnitt 22 angeordnet, dessen Zweck später beschrieben wird.

Der Zündverteiler weist eine Unterbrecherplatte 12 auf, die um einen festen Punkt 31 schwenkbar gelagert ist und somit gegenüber dem Unterbrechernokken 32 beweglich ist, der entsprechend der Anzahl der Zylinder des Verbrennungsmotors im vorliegenden Fall sechs Kanten 34 aufweist.

Jede der Kanten 34 wirkt mit dem Unterbrechergleitstück 36 zusammen, um ein Paar von Unterbrecherkontakten 38 zu betätigen. Eine Schwenkbewegung der Unterbrecherplatte 12 entgegen dem Uhrzeigersinn in Richtung Spätzündung oder im Uhrzeigersinn in Richtung Frühzündung wird über eine Zugstange 40 von der Membrandose 14 bewirkt.

Die Memorandose 14 kann herkömmlichen Aufbau aufweisen. Sie besteht aus einem hohlen Gehäuse 42, dessen Inneres durch eine ringförmige Membran 48 in eine Atmosphärendruckkammer 44 und eine Unterdruckkammer 46 aufgeteilt ist. Die Membran 48 ist fest mit der Zugstange 40 verbunden und ist über eine Druckfeder 50 nach rechts in Richtung Spätzündung beaufschlagt. Die Druckkammer 44 weist eine Atmosphärenöffnung (nicht gezeigt) auf, während die Unterdruckkammer 46 über eine Bohrung (nicht gezeigt) mit der Unterdruckleitung 16 verbunden ist.

Bei abgestelltem Verbrennungsmotor bzw. bei anderen noch zu erwähnenden Betriebsstel'.ungen existiert auf beiden Seiten der Membran 48 Atmosphärendruck, so daß die Druckfeder 50 in der Lage ist, die Zugstange 40 nach rechts zu bewegen, um die geringste Frühzündung bzw. eine Spätzündung einzustellen. Sobald ein Unterdruck in der Unterdruckkammer 46 auftritt, wird die Membran 48 die Zugstange 40 nach links ziehen, um eine Frühzündung einzustellen, wobei die Größe der Frühzündung abhiingig vom Unterdruck ist.

In der Unterdruckleitung 16 ist zwischen dem Untcrdruckanschlijß 28 oberhalb der Drosselklappe 26 und der Membrandose 14 eine Steuerdose (»0 angeordnet, die im wesentlichen aus einem hohlen Gehäuse 62 besteht. Das Gehäuse 62 ist mit drei An-

Schlüssen 64,66 und 68 versehen. Der Auslaß 64 ist über eine Leitung 70 mit dem Unterdruckanschluß 28 verbunden, der Auslaß 66 ist mit der Unterdruckleitung 16 und der Auslaß 68 ist über eine Leitung 72 mit dem Unterdruckanschluß 30 im Ansaugrohrabschnitt 22 verbunden.

Das Gehäuse 62 weist eine erste feste Trennwand 74 auf, die das Gehäuse in zwei Druckräume 76 und 78 aufteilt. Die Trennwand 74 enthält eine Anzahl öffnungen, die eine gesteuerte Verbindung zwischen den Druckräumen 76 und 78 ermöglichen. Diese öffnungen bestehen einmal aus einer Drosselverbindung 80 aus gesintertem Metall, einem hierzu parallelen Überdruckventil 82 und einer Direktverbindung 84. Die Drosselverbindung 70 ermöglicht nur einen langsamen Ausgleich der Druckunterschiede zwischen den beiden Druckräumen 76 und 78 und ermöglicht somit nur eine verzögerte Verstellung der Unterbrecherplatte in Richtung Frühzündung, sobald der Unterdruck im Unterdruckanschluß 28 ansteigt. Das Überdruckventil 82 weist herkömmliche < Aufbau auf und öffnet, sobald der Druck im Druckrat vn 76 den im Druckraum 78 herrschenden Druck übersteigt, um eine schnelle Verbindung zwischen den Unterdruckleitungen 64 und 66 unter Umgehung der Drosselverbindung 80 herzustellen. Die Direktverbindung 84 stellt eine weitere Umgehungsverbindung zwischen den Druckräumen 76 und 78 her, die zu bestimmten Zeitpunkten eine freie Verbindung zwischen den Druckräumen 76 und 78 herstellt, v.ie nachfolgend noch beschrieben wird.

Die der Trennwand 74 abliegende Wand des Druckraumes 78 wird durch eine flexible Membran 86 gebildet, die über eine Feder 88 gegen das offene Ende der Direktverbindung 84 gehalten wird, um diese abzuschließen. Die Membran 86 stellt somit im wesentlichenein Ventil dar, das die Direktverbindung 84 schließt oder öffnet, um einen Druckausgleich zwischen den Druckräumen 76 und 78 zu ei möglichen. Die Kraft der Feder 88 wird so gewählt, daß sie die Membran 86 in allen Betriebszuständen, außer währenu Fahrzeugverzögerungen, in ihrer die Direktverbindung 84 abschließenden Lage hält. Während Fahrzeugverzögerungen kann hierbei der Unierdruck in der Unterdruckleitung 72 hohe Werte, wie z. B. über 533 mm Hg-Säule, erreichen.

Im Gehäuse 62 ist weiterhin benachbart der Direktverbindung 84 und der Membran 86 ein temperaturabhängiges Bimetallelement 92 angeordnet. Das temperaturabhängige Bimetallelement 92 besteht aus sich seitlich erstreckenden Armen 94, die in ihrer gezeigten Stellung nicht mit den anderen Einrichtungen zusammenwirken. Unterhalb einer bestimmten Umgeburgstemperatur verformen sich jedoch die Arme 94 nach oben und bewegen die Membran 86 in die in gestrichelten Linien gezeigte Stellung 90 in der sie aus ihrer die Direktverbindung 84 abschließenden Lage abgehoben ist, wodurch eine direkte Verbindung zwischen den Druckräumen 76 und 78 hergestellt ist.

Zu diesem Zeitpunkt wird daher die Frühzündung nur entsprechend dem Unterdruck im Unterdruckanschluß 28 unbeeinflußt von der Drossel ve rbindung 80, dem Überdruckventil 82 oder dem Unterdruck im Ansaugrohr eingestellt. Mit anderen Worten, für einen Betrieb des Verbrennungsmotors bei kaltem Wetter werden all die anderen Steuereinrichtungen in der Stellenlose 60 unwirksam gemacht.

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5 Funktionsweise

Vordem Starten des Verbrennungsmotors herrscht in den Druckkammern 44 und 46 der Membrandose 14 Atmosphärendruck, und die Zündverteilung ist auf maximale Spätzündung eingestellt, wie es zum Starten erwünscht ist.

Wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird und zu laufen beginnt, so ergibt die geschlossene Stellung der Drosselklappe im Unterdruckanschluß 28 im wesentlichen Atmosphärendruck und die Zündverstellung bleibt auf Spätzündung eingestellt. Beim Offnen der Drosselklappe für eine leichte, normale Fahrzeugbeschleunigung kann der Unterdruck im Druckraum 76 wegen der Drossel 80 nur verzögert im Druckraum 78 wirksam werden. Das Überdruckventil 82 bleibt hierbei geschlossen, da im Druckraum 78 ein höherer Druck herrscht. Die Direktverbindung 84 bleibt auch op.sch I rissen. Ha Hip Kraft Her FeHer HR nur hri dem bei einer Fahrzeugverzögerung auftretendem hohen Unterdruck überwunden werden kann. Somit wird die Membran 48 verzögert nach links bewegt, um die Zünd verstellung langsam in Richtung Frühzündung zu verstellen.

Wird nun die Drosselklappe plötzlich weit geöffnet, wie es für eine starke Fahrzeugbeschleunigung erforderlich ist, wobei eine bestimmte, jedoch noch nicht die maximale Frühzündung zu diesem Zeitpunkt erreicht war, so wird der plötzliche Abfall des Unterdruckes im Unterdruckanschluß 28 im Druckraum 76 einen höheren Druck herstellen, als er im Druckraum 78 herrscht, wodurch das Überdruckventil 82 geöffnet wird und der Druck im Druckraum 76 direkt auf die Membran 46 einwirken kann. Das ermöglicht der Druckfeder 50 die Zugstange 40 nach rechts zu verschieben und die Unterbrecherplatte 12 in Richtung Spätzündung zu verschwenken. Darauffolgend wird die Zündverstellung wieder in Richtung Frühzündung bewegt entsprechend dem Anstieg des Unterdmckes im Unterdruckanschluß 28, sobald das Fahrzeug beschleunigt und die Drosselklappe 26 langsam aus ihrer voll geöffneten Stellung zurückgeht.

Wird jedoch die Drosselklappe schnell in ihre Schließstellung zurückgeführt, so befindet sich im Unterdruckanschluß 28 im wesentlichen Atmosphärendruck. Bei dem sich verzögernden Verbrennungsmotor wird jedoch der Unterdruck im Unterdruckanschluß 30 ausreichend hoch sein, um die Membran 86 entgegen der Kraft der Feder 88 anzuheben, wo-

durch die Direktverbindung 84 geöffnet wird. Dadurch wird eine direkte Verbindung für den Atmo sphärendruck im Unterdruckanschluß 28 zur Unter druckkammer 46 hergestellt, wodurch die Untcrbrecherplatte 12 in Richtung maximaler Spätzündung verschwenkt wird.

Dies ist erwünscht, um den Ausstoß von schädlichen Abgasen zu verringern.

Wird nach einer solchen Fahrzeugverzögerung erneut beschleunigt, indem die Drosselklappe 26 geöffnet wird, so wird, da es etwa S Sekunden dauert, bi< der Unterdruck im Ansaugrohr auf den Druck im Unterdruckanschluß 28 abgefallen ist, die Membran 8f die Direktverbindung 84 noch eine Zeitlang offen halten. Daher wird der Unterdruck im Unterdruckanschluß 28 vom Druckraum 76 über die Direktverbindung 84 und die Unterdruckleitung 16 direkt dei Unterdruckkammer 46 der Membrandose 14 zugeführt, wodurch im wesentlichen Hie oleiche Frühzündung wieder eingestellt wird, die vorder Fahrzeugverzögerung vorhanden war.

Fällt die Umgebungstemperatur unter einen bestimmten Wert, so kann das temperaturabhängige Bimetallelement 92 die Membran 86 von der Direktverbindung 84 abheben und eine direkt Verbindung zwischen den Druckräumen 76 und 78 herstellen. Aul diese Weise wird, solange die Temperatur unter dem bestimmten Wert liegt, die Zündverstellung nur in Abhängigkeit vom Unterdruck im Unterdruckanschluß 28 erfolgen.

Aus dem Vorhergehenden ist zu ersehen, daß die Erfindung eine einzige Steuerdosc schafft, um die gewünschte Steuerung der Zündverstellung zur Verbesserung der Abgasemission und zur Verbesserung dei Leistung zu erzielen. Die erfindungsgemäße Steuerdose sorgt nicht nur für eine verzögerte Frühzündung während leichter, normaler Fahrzeugbeschleunigung, einer schnellen Rückstellung auf Spätzündung während scharfer Fahrzeugbeschleunigung und Fahrzeugverzögerung, sondern sorgt darüber hinaus für eine schnelle Rückverstellung von einer Spätzündung aul die vorher eingestellte Frühzündung bei zeitweiser Fahrzeugverzögerungen. Darüber hinaus sorgt die erfindungsgemäße Steuerdose für eine einwandfreie Funktion des Verbrennungsmotors bei kaltem Wetter, indem die Zündverstellung für diesen Betriebsbereich ausschließlich in Abhängigkeit vom Unterdruck im Unterdruckanschluß 28 im Vergaser und von der Stellung der Drosselklappe 26 erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Unterdnick-Zündverstelleinrichtung für Fahrzeug-Brennkraftraaschinen, mit einer Membrandose und einer darin eingespannten Membran, die über eine Unterdruckleitung dem Unterdruck im Ansaugrohr ausgesetzt ist und die Unterbrecherplatte des Zündverstellers verstellt, wobei in die Unterdruckleitung eine Steuerdose eingeschaltet ist, welche zwecks verzögerter Weiterleitung des Unterdrucks zur Membrandose eine Drosselstelle aufweist, die bei teilweise geöffneter Ansaugrohr-Drosselklappe (langsame Fahrzeug-Beschleunigung) wirksam ist und Frühzündung langsamer eintreten läßt, und welche zwecks unverzögerter Weiterleitung des Unterdrucks zur Membrandose eine Direktverbindung aufweist, die beim Schließen der Drosselklappe (damit Fahrzeug-Verzögerung) wirksam ist und Spätzündung unverzögert eintreten läßt, wobei die Direktverbindung auch bei erneuter Beschleunigung (im Anschluß an eine Verzögerung) wirksam ist und Frühzündung schneller eintreten läßt, dadurch gekennzeichnet,

   a) daß die Steuerdose (60) über eine erste Unterdruckleitung (70) mi: dem Ansaugrohr stromaufwärts der Drosselklappe (26) und über eine zweite Unterdruckleitung (72) mit dem Ansaugrohr stromabwärts der Drosselklappe verbunden ist,

   b) daß die Sieuerdose (60) eine Trennwand (74) aufweist, welche iwei D uckräume (76, 78) schafft, wobei in den ersten Druckraum (76) die erste Unterdruckleitc g (70) mündet, während im zweiten Druckraum (78) die Unterdruckleitung (16) zur Membrandose (14) entspringt, und wobei die beiden Druckräume Verbindung miteinander haben entweder über die genannte Drosselst "ille (80) oder über ein parallel zu letzterer angeordnetes, bei Überdruck im ersten Druckraum wirksames Überdruckventil (Einwegventil 82) oder über die genannte Direktverbindung (84),

   c) daß der zweite Druckraum (78) mittels einer Membran (86) von einem dritten Druckraum der Steuerdose (60) getrennt ist, in welchen die zweite Unterdruckleitung (72) mündet, wobei die Membran bei schwächerem Unterdruck in der zweiten Unterdruckleitung in einer die Direktverbindung (84) sperrenden Lage gehalten wird, während bei dort stärkerem Unterdruck die Membran eine die Direktverbindung öffnende Lage einnimmt, und

   d) daß die Direktverbindung (84) unterhalb einer vorbestimmten Temperatur mittels eines temperaturabhängigen Elements (z. B. Bimetallelement (92) untcrdruckunabhängig offengehalten wird.