DE2721904C2 - Drehzahlbegrenzungs-Einrichtung für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehzahlbegrenzungs-Einrichtung für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, mit einem Unterbrerherschalter in einer Zündanlage und einem dazu parallelen Kurzschlußschalter, der über einer vorgegebenen Grenzdrehzahl bei Öffnen des bnterbrecherschalters geschlossen ist und der ein Fliehkraftschal-: er mit ,inem fliehkraftabhängig bewegten und entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine rotierenden Kor aktteil und einem bogenförmig angeordneten feststehenden Kontakt ist.

Bei einer bekannten derartigen Einrichtung (US-PS 9 70 794) überbrückt der Kurzschlußschalter oberhalb der Grenzdrehzahl für einen Teil der Zylinder oder für alle Zylinder den Unterbrecherschalter, so daß in diesen Zylindern kein Zündfunke erzeugt wird. Während der Zeit, in der die Zündung - zumindest für einen Teil der Zylinder — ausgeschaltet ist, gelangen unvollständig verbrannte bzw. unverbrannte Bestandteile des Kraftstoff-Luft-Gemisches über den Auspuff in die Atmosphäre. Bei Kraftfahrzeugen mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung, wie z. B. einem thermischen oder katalytischen Reaktor, besteht durch diese Bestandteile die Gefahr der Zerstörung dieser Einrichtung. Ferner kann es beim Wiedereinschalten der Zündung unterhalb der Grenzdrehzahl zu Fehlzündungen kommen.

Der Erfindung lieg: die Aufgabe zugrunde, eine Drehzahlbegrenzungs-Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die auf konstruktiv einfache Weise eine vollständige Verbrennung des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemisches gewährleistet.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß das Kontaktteil ein mit einem Fliehgewicht belasteter Schleifer ist und daß der Fliehkraftschalter während der Offenstellung des Unterbrechersehalters öffnet.

Durch die Ausbildung des Kontaktteils als fliehge» wichtbelasteter Schleifer wird gegenüber der aus der eingangs genannten US'PS bekannten Ausbildung als rotierendes Fliehgewichf eine erhebliche konstruktive Vereinfachung erzielt. Anstelle der aus den Entgegen» haltungen bekannten Abschaltung der Zündung für zumindest einen Teil der Zylinder wird bei der Erfindung lediglich eine Spätverstellung der Zündung vorgenommen. Diese Spätverstellung entspricht d^r Zeit, in der der Kurzschlußschalter nach dem öffnen des Unterbrecherschalters noch geschlossen ist und kann durch die Länge der mit dem feststehenden Kontakt gegebenen Schleifbahn eingestellt werden.

Zwar ist es aus der DE-OS 20 06 496 bekannt, den Zündzeitpunkt bei Erreichen einer vorgegebenen

ίο Drehzahl abrupt auf »spät« zu stellen, doch erfolgi dabei diese Verstellung bei relativ geringer Motor-Umdrehungszahl vor einer sich bei höherer Drehzahl anschließenden Frühverstellung. Sie dient daher nicht der Drehzahlbegrenzung. Da sowohl die Spät- als auch die Frühverstellung bei dieser bekannten Einrichtung auch nicht durch einen separaten Fliehkraftschalter, sondern durch eine auf den Unterbrecherschalter einwirkende Fliehkraft-Verstellvorrichtung erfolgt, unterscheidet sich diese bekannte Anordnung von der

2D erfindungsgemäßen erheblich.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Drehzahlbegrenzungs-Einrichtung nach der Erfindung besteht darin, daß der feststehende Kontakt des Fliehkraftschalters derart angeordnet ist, daß er einen entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine zunehmenden Schleifweg für den Schleifer ergibt. Durch diese drehzahlabhängige variable Spätverstellung des Zündzeitpunktes erfolgt auf h bei schnellem Hochdrehen der Brennkraftmaschine eine wirksame Drehzahlbegren-

jo zung. Gleichzeitig wird auch in diesem Fall erreicht, daß die Drehzahl schnell unter die Grenzdrehzahl herabsinkt

Aus der FR-PS 5 25 168 ist es bekannt, über den gesamten Drehzahlbereich den Zündzeitpunkt allein

j5 mit Hilfe eines Schleifkontaktschalters einzustellen, der aus einem feststehenden Kontaktteil und einem drehzahlabhängig bewegten rotierenden Kontaktteil besteht Durch radial gebogene Lage des feststehenden Kontaktteils und eine Kulissenführung des rotierenden Kontaktteils wird dabei ein drehzahlabhängiger Schaltpunkt eingestellt. Die Kontaktteile verbreitern sich radial nach außen, so daß der Schleifweg mit der Drehzahl zunimmt. Die bekannte Einrichtung dient jedoch nicht der Drehzahlbegrenzung. Sie ist ferner konstruktiv besonders aufwendig und störanfällig, da senkrecht zu der f ederkraft für die Rückstellung des Fliehgewichts eine Feder für den Kontaktdruck des Schalters wirkt.

Die Drehzahlbegrenzungs-Einrichtung nach der Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 einen Fliehkraftschalter mit einem Schleifkontakt zur Zündzeitpunkt-Spätverstellung über einer Grenzdrehzahl mit drehzahlunabhängigem Schleifweg, und

Fig. 2 einen Fliehkraftschalter entsprechend Fig. 1. der einer mit der Drehzahl zunehmenden Schleifweg besitzt.

Eine in Fig. 1 schematisch dargestellte Zündanlage 1 einer 2-Zylinder-Brennkraftmaschine weist zwei in Reihe geschaltete Zündspulen 2 und 3 auf, die niederspannungsseitig einerseits über einen nicht dargestellten Zündschalter (Klemme 15) am Pluspol des Bordnetzes und andererseits über einen Unterbrecher* schalter 4 mit Masse verbunden werden können! Der Unterbrecherschalter 4 ist durch einen angedeuteten Nocken 5 betätigt, der mit halber Drehzahl der Brennkraftmaschine Umläuft. Parallel dazu ist ein

Kondensator 6 zur Verhinderung von Spannungsspitzen angeordnet.

Ebenfalls parallel zum Unterbrecherschalter 4 liegt ein Fliehkraftschalter 7, der je einen bogenförmig angeordneten feststehenden Kontakt 8 für jeden der , beiden Zylinder und einen beweglichen Schleifer 9 aufweist. Der Schleifer 9 sitzt am Ende eines mit Masse verbundenen Fliehgewichts 10, das durch eine Rückstellfeder 11 in einem Drehkörper W gehalten ist und um eine Achse 12, beispielsweise des Nockens 5, mit der gleichen Drehzahl wie dieser im Uhrzeigersinn umläuft. Die beiden Kontakte 8 sind elektrisch miteinander verbunden.

Das Fliehgewicht 10 und die Rückstellfeder 11 sind so dimensioniert, daß der Schleifer 9 an den feststehenden Kontakten 8 über einer vorgegebenen Grenzdrehzahl von z. B. 6000 U/min anliegt. Die Kontakle 8 sind bezüglich ihrer Winkellage so angeordnet, daß der Schleifer 9 dann bereits einige Winkelgrade, z. B. 10°, vor öffnen des Unterbrecherschalters 4 zur Anlage ₂a gelangL Dieses Öffnen geschieht in einer Winkellage des Schleifers 9, die in Fig. 1 mit einem Pfeil 13 gekennzeichnet ist.

Die Bogenlänge der Kontakte 8 ist so gewählt, daß der Fliehkraftschalter 7 jeweils am Ende der durch die Kontakte 8 gegebenen Schleifbahn öffnet, noch während der Unterbrecherschalter 4 geöffnet ist. Damit wird die Masse-Verbindung der Zündspulen 2 und 3 unterbrochen und durch diese hochspannungsseitig über angedeutete Zündkerzen 16 und 17 für die beiden Zylinder der Brennkraftmaschine ein Zündfunke abgegeben. Anschließend daran schließt der Unterbrecherschalter 4; der Schleifer 9 befindet sich dabei in einer durch einen Pfeil 14 angegebenen Stellung.

Die Drehzahl der Brennkraftmaschine läßt sich unter & der Grenzdrehzahl z. B. mit Hilfe einer Drosselklappe in bekannter Weise einstellen. Über dieser Grenzdrehzahl gelangt der Schleifer 9 am feststehenden Kontakt 8 zur Anlage; der Fliehkraftschalter 7 schließt damit den Unterbrecherschalter 4 von dessen öffnung an während einer Dauer kurz, die dem eingezeichneten Winkel 18 am Fliehkraftschalter 7 entspricht. Am Ende des Winkels 18 - der Unterbrecherschalter 4 ist weiterhin geöffnet — wird durch eine der beiden Zündkerzen das in einem Zylinder enthaltene Kraftstoff-Luft-Gemisch entzündet und verbrannt. Da die Zündung gegenüber dem Betrieb der Brennkraftmaschine unterhalb der Grenzdrehzahl - der Unterbrecherschalter 4 allein bestimmt dann den Zündzeitpunkt — verspätet erfolgt, ist mit ihr jedoch nur eine unwesentliche Leistungsabga- -,o be verbunden. Die Leistung der Brennkrafimaschine wird dadurch über die Grenzdrehzahl vermindert und damit ihre Drehzahl begrenzt.

Anstelle der mit der dargestellten Anordnung erzielten Leistungsminderung in beiden Zylindern läßt -,,

sich bei Weglassen eines der beiden feststehenden Kontakte 8 die Leistung lediglich eines der beiden Zylinder über der Grenzdrehzahl verringern.

Alternativ zur gezeigten Anordnung mit zwei feststehenden Kontakten 8 und einem beweglichen Schleifer 9 läßt sich die Leistung beider Zylinder auch dadurch verringern, daß nur ein feststehender Kontakt 8 und zwei um 180° gegeneinander versetzte bewegliche Schleifer entsprechend dem Schleifer 9 angeordnet sind.

In F i g. 2 besitzt ein dem Schleifer 9 in Figur entsprechender Schleifer 9' eine hakenförmige Gestalt und ist an seinem freien Ende 9" mit einem Fliehgewicht 10' versehen. Zwei feststehende Kontakte 8', dra den Kontakten 8 in Fi g. 1 entsprechen und von denen einer dargestellt ist, sind spiralförmig derart angeordnet, daß ihr Anfang 20 einen kürzeren Abstand von der Achse 12 als ihr Ende 21 aufweist.

Der Schleifer 9' ist entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine mit seinem freien Ende 9" nach außen gedruckt und gelangt über der Grenzdrehzah! mit den Kon'akten 8' in Verbindung. Oer Schleifer 9' befindet sich bt· der Grenzdrehzahl z. '*i in einer mit I bezeichneten Stellung und in einer zweiten über der Grenzdrehzahl liegenden Drehzahl z. B. in einer mii II bezeichneten Stellung. Damit ergibt sich über der Grenzdrehzahl ein mit steigender Drehzahl zunehmender Schltii'weg des Schleifers 9' an den feststehenden Kontakten 8'. Das Ende des Schleifwegs und damit die Unterbrechung der liederspannungsseitigen Masse-Verbindung der Zündspulen 2 und 3 sowie die Spätverstellung des Zündzeitpunkts ist durch die Schnittpunkte 22 und 23 der feststehenden Kontakte 8' mit den Bewegungskreisen 24 und 25 des Schleifers 9' für die Stellungen I bzw. 11 gegeben.

Die Drehzahl der Brennkraftmaschine gelangt durch den Fliehkraftschalter T von F i g. 2 nach Überschreiten der Grenzdrehzahl schnell in den Drehzahlbereich unterhalb der Grenzdrehzahl, da die Zündzeitpunkt-Spätverstcllung oberhalb der Grenzdrehzahl drehzahlabhängig mit steigender Drehzahl zunehmend ist.

Anstelle der mit halber Brennkraftmaschinen Drehzahl iimlaufenden Schleifern 9 bzw. 9' kann deren Drehzahl auch gleich der der Brennkraftmaschine gewählt sein. In diesem Fall kann der Schleifer z. B. auf der Welle einer Lichtmaschine oder auf der Kurbelwelle angeordnet sein. Die Leistungsminderung beider Zylinder oberhalb der Grenzdrehzahl wird dann mit einem Schleifer entsprechend den Schleifern 9 bzw. 9' und einem feststehenden Kontakt erzielt. Allerdings ist aufgrund der gegenüber der dargestellten Anordnung verdoppelten Rotationsgeschwindigkeit des Schleifers die Bogenlänge des feststehenden Kontakts so gewählt, daß der Schleifweg des Schleifers am feststehenden Kontakt ebenfalls verdoppelt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 Patentansprüche:

1. Drehzahlbegrenzungs-Einrichtung für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, mit einem Unterbrecherschalter in einer Zündanlage und einem dazu parallelen Kurzschlußschalter, der über einer vorgegebenen Grenzdrehzahl bei öffnen des Unterbrecherschalters geschlossen ist und der ein Fliehkraftschalter mit einem fliehkraftabhängig bewegten und entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine rotierenden Kontaktteil und einem bogenförmig angeordneten feststehenden Kontakt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktteil ein mit einem Fliehgewicht (10) belasteter Schleifer (9) ist und daß der Fliehkraftschalter (7) während der Offenstellung des Unterbrecherschalters (4) öffnet

2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Kontakt (8', F i g. 2) des Fliehkraftschalters (7') derart angeordnet ist, daß er einen entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine zunehmenden Schleifweg für den Schleifer (9) ergibt