DE3233935A1 - Einrichtung zum alternativen betreiben eines otto-motors mit benzin oder fluessiggas - Google Patents

Description

• Einrichtung zum alternativen Betreiben eines Otto-Motors
• mit Benzin oder Flüssiggas Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zum alternativen Betreiben eines Otto-Motor.s mit Benzin or T'liissiggas, mit einem Umschalter für die Betriebsart.
• Es ist bekannt, Kraftfahrzeuge in der Weise auszurüsten, daß sie alternativ mit Benzin aus einem Benzintank oder Fliissig gas aus hinein Flüssiggastank betrieben werden können. TJm die Betriebsart Benzin/Flüssiggas umzuschalten, ist im Kraftfahrzeug dabei ein Umschalter vorgesehen, mit dem einmal die Treibstoffzufuhr, zum anderen jedoch auch beispielsweise die Füllstandsanzeige vom Benzintank auf den Fliissiggastank umgeschaltet wird.
• Die bekannten Einrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß die Zündanlage auf den Betrieb mit Benzin eingestellt ist und nicht unge:-3chaltet wird, obwohl bekannt ist, daß bei einem Otto-Motor der Zündzeitpunkt beim Betrieb mit Plüssiggas zweckmäßigerweise nach früh verstellt wird.
• Zwar sind auch komplexe Regelanordnungen fiir Otto-Motoren bekannt die den Zündzeitpunkt selbsttätig entsprechend dem Motorve@halten verstellen, diese komplexen Einrichtungen sind jedoch außerordentlich aufwendig und teuer.
• Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine einfache Einrichtung zu schaffen, mit der ein alterativer Flüssiggasbetrieb eines Otto-Motors dahingehend optimiert werden darin, daß der Zündzeitpunkt auf Werte eingestellt wird, die dem Fliissiggas-Betrieb entsprechen.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemß dadurch gelöst, daß der Umschalter auf eine Ziindanlage des Motores derart einwirkt, daß beim Umschalten von Benzin- auf Flüssiggasbetrieb der Zündzeitpunkt um einen vorbestimmten Wert nach fritz verstellt wird.
• Weitere Verbesserungen und Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• So wird eine besonders einfache erfindungsgemäße Einrichtung durch möglich, daß neben dem üblicherweise für Benzin-13etrieb vorhandenen Bezugsmarken-Senso@ im Zündverteiler ein zweiter, für Flüssiggas-Betrieb in seiner Winkelstellung optimierter Bezugsmarken-Sensor vor gesehen und beim Umschalten der Betriebsart von dem einen auf den anderen Sensor umgeschaltet wird.
• Als besonders ginstiger Wert hat sich dabei eine Verstellung des Ziindzeitpunktes um 15° Kurbelwellenwinkel nach frih erwiesen, so dtß eine besonders einfach und problemlos zu montierende Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung darin besteht, die Bezugsmarken-Sensoren bei einem Vierzylinder-Motor um etwa 75° gegeneinander zu versetzen.
• Eine besonders gute Wirkung wird erzielt, wenn sowohl fir den üblichen Sensor wir auch fir den Sensor fiir Flüssiggas-Betrieb ein Tiall-Sensor verwendet wird, der über eine rotierende Blendenglocke mit einem Magneten zusammenwirkt.
• In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann jedoch für die Sensoren auch ein Reflektionssensor verwendet werden, bei dem ein Lichtsender und ein Lichtempf@nger iiber einen Lichtstrahl miteinander in Wirkungsverbindung stehen, der von einem reflektierenden Te-il der Blendenglocke reflektiert wird. Ordnet mltn diesen Sensor überdies auf der tnnenseite der Blendenglocke an, besteht ein wei@erer Vorzug darin, daß eine besonders niedrige Verschmutzungsgefahr besteht, da durch die Fliehkraft die Schmutzpartikel im Zündverteiler nach außen getragen werden.
• Schließlich wird ein beson@ers scharfer Schaltbetrieb eines derartigen Reflektionssensors dadurch erzielt, daß der Lichtstrahl spaltförmig ausgebildet wird, so daß sich an den Kanten von reflektierendem zu nichtreflektierendem Bereich der Blendenglocke ein besonders scharfer Übergang ergibt.
• Weitere Vorteile und Verbesserungen sind in der Zeichnung und der Beschreibung enthalten.
• Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindunggemäßen Einrichtung ; Fig. 2 eine Sicht in einen Zän@verteiler für eine Einrichtiing ?rem:tß Fig. 1; Fig.3a@b eine Seiten- und Draufsicht auf eine Blendenglocke mit erfindungsgemäß angeordneten Sensoren; Fig.4a@b zwei Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Einrichtungen mit Reflektiossensoren; Fig. 6 eine Seitenansicht eines in Fig. 4 verwendeten Reflektionssensors @n Fig. 1 stellt 10 einen Otto-Motor eines Kraftfahrzeuges dar, zu dem eine Tankleitung 11 führt. In der Tankleitung 11 ist ein Magnetventil 1@ angeordnet, mit dem die Tankleitung 11 alternativ über eine Benzinleitung 13 mit einem Benzintank 14 oder iiber eine Flüssiggasleitung 15 mit einem Flüssiggastank 16 verbunden werden kann. Ein Erregerspule 17 des Magnetventils 12 ist auf einen Umschalter fiir die Betriebsarten "Benzin" und "Flüssiggas" gefiihrt. Der Umschalter 18 steuert ferner ein Relais 19, dessen Wechselkontakt 20 entweder einen Füllstandgeber 22 im Benzintank 14 oder einen Füllstandgeber 23 im Flüssiggastank 16 auf ein Anzeigegerät 21 schaltet. Schließlich führt ein dritter Ausgang des Umschalters 18 zu einer Zindanlage 24 des Otto-Motors 10.
• Befindet sich der Umschalter 1:3 in der eingezeichneten StelLung "Renzin" ist die Tankleitung 11 und damit der Otto-Motor 10 mit dem Benzintank 14 verbunden, dessen Fillstandsgeber 22 - wie eingezeichnet - auf das Anzeigegeri.t 21 arbeitet. In dieser Betriebsart arbeitet der Otto-Motor 10 auf die iibliche Weise.
• Wird nun der Umschalter 13 in die Betriebsart "Flüssiggas" umgeschaltet, wird nicht nur iiber das MagnetventiL 12 die Tankleitung 11 an den Flüssiggastank 16 angeschlossen und dessen Füllstandsgeber 23 in des Anzeigegerät 21, es wird vielmehr zusätzlich erfindungsgemäß die Ziindanlage 24 in der Weise beaufschlagt, daß der Zündzeitpunkt um einen bestimmten Betrag, vorzugsweise 150 Kurbelwellenwinkel, nach "früh" verstellt wird.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung geschieht dies mit einer Anordnung im Zündverteiler, wie sie Fig. 2 zeigt. Das dort dargestellte Zündverteiler-Gehäuse 30 ist axial von einer Zündverteiler-Welle 31 durchsetzt, die in Fig. 2 nicht dargestellte Mittel zum Erzeugen eines Bezugsmarken-Signales fiir die Zündanlage 24 antreibt. Hierzu dient einmal ein üblicher Bezugsmarken-Sensor 32 mit Anschlüssen 33, der sich in einer definierten Winkelstellung im Zündverteiler-Gehäuse :50 befindet, so daß definierte Aussagen über den oberen Totpunkt des Otto-Motors 10 aufgrund des Bezugsmarken-Signales möglich sind. Erfindungsgemäß ist nun neben dem üblichen Bezugsmarken-Sensor 32 noch ein weiteren Bezugsmarken-Sensor 34 mit Anschliissen 35 vorgesehen, der gegenüber dem ersten Bezugsmarken-Sensor 32 um einen Winkel von vorzugsweise 75° versetzt ist. Dieser bevorzugte Winkel von 75° ergibt sich bei einem Vierzylinder-Motor daraus, daß die gewollte Versetzung der Sensoren 32, 34 gegeneinander 15° beträgt, eine Winkelstellung, die aus baulichen Gründen jedoch schlecht realisierbar ist. Daher wird ein Winkel von 90° - 150 -= 75° realisiert.
• Wird nun der Umschalter 18 in Fig. 1 umgelegt, wird die Zündanlage 24 vom üblichen Bezugsmarken-Sensor 32 im Benzin-Betrieb auf den weiteren Bezugsmarken-Sensor 34 im Flüssiggas-Betrieb umgeschaltet. Der Zündzeitpunkt des Otto-Motors 10 verändert sich damit um 150 nach friih, so daB ein optimaler Flüssiggas-Betrieb möglich ist.
• Als Sensoren 32, 34 können dabei verschiedene Arten von Sensoren dienen. Bei der in Fig. 3 a + b dargestellte Varlante sind die Sensoren 32, 34 auf der Außenseite einer Blendenglocke aus ferromagnetischem Material angeordnet, die Fig. 3a in der Seitenansicht und Fig. 3b in der Draufsicht zeigt. Die Blendenglocke 40 verfügt dabei über geschlossene Abschnitte 41 und offene Abschnitte 42. Den auf der Außenseite der Blendenglocke 40 befindlichen Sensoren 32, 34 stehen auf der Innenseite der Blendenglocke 40 Permanentmagnete 47 bzw. 44 gegenüber. Liegt nun beispielsweise zwischen Permanentmagnet 43 und Bezugsmarken-Sensor 32 ein geschlossener Abschnitt 41, wird ein im Bezugsmarken-Sensor 32 befindliches Hall-Element nicht beaufschlagt, während es bei dazwischen liegendem offenen Abschnitt 42 vom Magnetfeld des Permanentmagneten 43 beeinflußt wird. Für die Anordnung von Permanentmagnet 44 und zweitem Bezugsmarken-Sensor 34 gilt entsprechendes.
• Gemäß einer weiteren Variante, die in Fig. 4 a + b dargestellt ist, wird statt eines Hall-Elementes als Bezugsmarken-Sensor ein sogenannter Reflektions-Sensor SO verwendet. Bei der in Fig. 4 a dargestellten Variante befindet sich dieser Reflektions-Sensor 50 außerhalb der Blendenglocke 40 bei der in Fig. 4b dargestellten Variante in der Blendenglocke 40.
• Der Reflektionssensor 50 besteht aus einem Lichtsender 52 und einem Lichtempf;inger 53, wobei beispielsweise der nicht sender 52 einen Fotodiode und der Lichtempfinger 53 ein Fototransistor sein können. Der vom Sender 52 ausgesandte Lichtstrahl 54 wird dann, wenn dem Reflektionssensor 50 ein geschlossener Abschnitt 41 der Blendenglocke 40 gegenilber steht, von des:3en reflektierender Oberfläche ')5 reflektiert und gelangt zum Empfänger 53. Entsprecherrd reflektieren die offenen Abschnitte 42 der l3lendenglocke 40 nattirlich nicht, so daß beim Vorbeibewegen dieser offenen Abschnitte 42 kein Signal im Empfänger 53 erzeugt wird. An den Anschlüssen 51 des Reflektions-Sensors 50 sind damit Signale in Abhängigkeit von den vorbeilaufenden Abschnitten 41, 42 abnehmbar.
• Wie aus Fig. 4 b ersichtlich ist, kann auch die Innenseite des geschlossenen Abschnittes 41 nit einer reflektierenden Oberfläche 56 ausgestattet sein un mit einem im Inneren der Blendenglocke 40 angeordneten Reflektionssensor 50 zusammenwirken. Der physikalische Ablauf ist dabei derselbe, wie vorstehend zu Anordnung gemäß Fig. 4a erläutert. Der Vorteil der Anordnung gemäß Fig. 4b liegt demgegenüber darin, daß die Verschmutzungsgefahr, die bei optischen Elementen immer eine besondere Rolle spielt, dabei deswegen reduziert ist, weil ggf. in der Blendenglocke 40 befindliche Schmutzpartikel durch die Fliehkraft der rotierenden Blendenglocke 40 nach außen getragen werden und den Reflektionssensor 50 nicht verschmutzen können.
• Der Ijbergang vom geschlossenen Abschnitt 41 zum offenen Abschnitt 42 ist bei den in Fig. 4 dargestellten Anordnungen eine gerade Kante. Wire nun der wirksame Querschnitt von Sender 52 und Empfänger 53 sowie des Lichtstrahles 54 kreisförmig, würde der kreisförmige Strahl 54 an seinem äußeren Umfange vom Übergang zwischen den Abschnitten 41, 42 erfaßt und tier Lichtstrahl 54 würde nach Art eines zunehmenden bzw.
• abnehmenden Mondes am Itljmpfinger 53 erscheinen, wodurch eine Verschmierung des Überganges von geschlossenem zu offenem Abschnitt 41, 42 entstünde. Aus diesem Grunde wird in weiter Ausgestaltung der Erfindung eine Anordnung verwnndet, wie sie Fig. 5 zeigt. Dabei sind die genannten wirksamen Querschnitte von Sender 52, Empfänger 53 und damit Strahl 54 spaltförmig ausgestaltet, wie dies die Spalte 60, 61 von Sender 52 und Empfänger 53 zeigen. Die Achse des Spaltes 60, 61 liegt dabei parallel zu den ttbergängen der Abschnitte 41, 42, so daß sich beim Übergang von einem Abschnitt zum anderen ein scharfes Schaltverhalten ergibt, weil der volle Lichtstrahl durch den Übergang unterbrochen bzw. durchgelassen wird.

Claims (8)

1. Patentansprüche Einrichtung z!tm alternativen Betreiben eines Otto-Motors (10) mit Benzin oder Flüssiggas, mit einem Umschalter (18) für die Betriebsart, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (18) aiif eine Zündanlage (24) des Motors (10) derart einwirkt, daß beim Umschalten von Benzin- auf Flüssiggasbetrieb der Zündzeitpunkt um einen vorbestimmten Wert nach früh verstellt wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umschaltung des Zündzeitpunktes im Zündverteiler (30) des Motors (10) zwei vom Umschalter (18) ansteuerbare Bezugsmarken-Sensoren (32, 34; 50) vorgesehen sind.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (32, 34; 50) bei einem Vierzylinder-Motor um etwa 75° gegeneinander versetzt sind.
4. 4 Einrichtung nach einem der Ansprüche ? oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (32, 34) Hall-Sensoren sind, die mit Magneten (43, 44) zusammenwirken, wobei sich zwischen den Sensoren (32, 34) und den Magneten (43, 44) eine rotierende Blendenglocke (40) befindet.
5. 5. Einrichtung nach einem der Anspricht 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (50) einen Lichtsender (52) und einen Lichtempfanger (53) aufweisen, die iiber einen von einer reflektierenden Oberflache (55, 56) einer rotierenden Blendenglocke (40) reflektierten Lichtstrahl (54) miteinander in Wirkungsverbindung stehen.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (50) auf der Außenseite der Blendenglocke (43) angeordnet sind.
7. I. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (50) auf der Innenseite der Blendenglocke (40) angeordnet sind.
8. 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl (54) spaltförmig erzeugt wird, wobei die Spaltachse parallel zu den 1ibergingen der geschlossenen, reflektierenlen Abschnitte (41) zu den offenen, nicht reflektierenden Abschnitten (42) der Blendenglocke (40) liegt.