DE3305459C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zündzeitpunkt-Flieh­ kraftregler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Zündzeitpunkt-Fliehkraftregler ist aus der DE-OS 28 02 097 bekannt. Bei einem derartigen bekannten Regler sind die mit Zündstiften der Fliehkraftgewichte zu­ sammenwirkenden Langlöcher der Zündplatte derart geradlinig ausgebildet, daß stets bei einer Schwenkbewegung der Ge­ wichte eine Bewegung der Zündplatte und somit eine Verstel­ lung des Zündzeitpunktes erfolgt. Bei Antriebsübergangsbe­ reichen, d. h. im Beschleunigungs- oder Verzögerungsfall der Antriebswelle, ergeben sich dabei unregelmäßige Zündzeitpunkt- Einstellungen in bestimmten Drehzahlbereichen der Antriebs­ welle, woraus eine instabile Einstellung des Zündzeitpunk­ tes erfolgt.

Aus der US-PS 20 09 934 ist es bekannt, eine Antriebswelle über Zwischenplatten mit einer äußeren Ringplatte zu ver­ sehen, wobei auf der oberen Zwischenplatte sich Stifte befinden, die durch einen Schlitzabschnitt ragen und dort den Drehpunkt für Gewichte bilden. Die Gewichte selbst tragen Stifte, von denen der obere Stift in einen Schlitz der Platte und der Stift in einen Schlitz der Steuerplatte ragt. Dies hat zur Folge, daß zwar die Schlitze, von denen der eine Schlitz ein Umfangsschlitz um die Antriebswelle ist, ineinander übergehen. Jedoch bewegt sich der Stift an der Unterseite des Gewichtes nicht durch den gesamten Schlitz, sondern nur entlang eines Schlitzes. Der andere Schlitz dient ausschließlich dazu, eine Relativbewegung zwischen der Steuerplatte und der oberen Zwischenplatte zu gewährleisten. Tatsächlich führt bei dieser Ausführungs­ form ein Bewegen der Gewichte und der Zentrifugalkräfte auch zu einer Lageveränderung der Steuerplatte.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Zündzeit­ punkt-Fliehkraftregler der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, daß insbesondere bei Antriebsübergangszuständen, d. h. bei Verzögerungen oder Beschleunigungen der Brennkraftmaschine und somit der An­ triebswelle des Reglers, eine stabilere Einstellung des Zündzeitpunktes über den Drehzahlbereich möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß dieser Lösung ist ein gewünschter Bereich des Lang­ loches in der Vorzündplatte so ausgerichtet, daß eine Spreiz­ bewegung der Gewichte bei zunehmender Drehzahl der Antriebs­ welle keine Auswirkung hinsichtlich einer Verstellung des Zündzeitpunktes hat. Dabei entspricht dieser Bereich gerade dem Drehzahlbereich, in dem eine Instabilität der Einstel­ lung des Zündzeitpunktes im Antriebsübergangszustand fest­ gestellt worden ist.

Durch die Möglichkeit einer stabileren Verstellung des Zündzeitpunktes über den gewünschten Drehzahlbereich ist es möglich, eventuell durch eine Instabilität auftretende Klopferscheinungen oder Erhöhungen der Schadstoffemission zu vermeiden. Dies gilt insbesondere für die Früheinstel­ lung des Zündzeitpunktes. Diese Vorteile werden mit be­ sonders einfachen Mitteln erzielt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Aus­ führungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Zündzeitpunkt-Fliehkraftreglers,

Fig. 2 eine Teilschnittansicht des Reglers der Fig. 1,

Fig. 3 eine grafische Darstellung der Vorzündwinkelcha­ rakteristik eines herkömmlichen Reglers,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Teil der Anordnung ge­ mäß Fig. 1 und 2,

Fig. 5 und 6 Draufsichten auf andere Ausführungsformen der Vorzündplatte, und

Fig. 7 eine grafische Darstellung der Vorzündwinkelcha­ rakteristik der Anordnung gemäß Fig. 6.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 umfaßt eine An­ triebswelle 1, eine an der Antriebswelle 1 senkrecht zu dieser befestigte Grundplatte 2, ein Paar von Schwenkstif­ ten 3, die einander entgegengesetzt im gleichen Abstand von der Antriebswelle 1 auf der Grundplatte 2 angeordnet sind, und ein Paar von Gewichten, die schwenkbar mit einem Ende an den Schwenkstiften 3 angebracht sind, wo­ bei diese Gewichte im wesentlichen parallel zueinander angeordnet und mit ihren freien Endabschnitten an jewei­ ligen Zugschraubenfedern 5 angeschlossen sind, die zwi­ schen diesen Abschnitten und benachbarten Abschnitten der Grundplatte 2 angeordnet sind. Die Gewichte 4 sind um die Längsachse des zugehörigen Schwenkstiftes 3 gegen die Wirkung der zugehörigen Feder 5 von der Antriebswelle 1 weg schwenkbar. Eine längliche Vorzündplatte 7 ist mit dem Mittelabschnitt an einer Hülse 8 befestigt, die lose auf die Antriebswelle 1 aufgesetzt ist. Die Vorzündplatte 7 umfaßt ein Paar von Langlöchern, die an entgegengesetz­ ten Seiten der Antriebswelle 1 angeordnet sind und eine solche Breite haben, das Vorzündstifte 6 entlang diesen Langlöchern gleiten können.

Bei einem herkömmlichen Zündzeitpunkt-Fliehkraftregler gemäß der DE-OS 28 02 097 entspricht die Vorzündwinkel­ charakteristik der gestrichelten Linie a in Fig. 3, in der die Ordinate einen Vorzündwinkel in Geraden repräsen­ tiert und die Abszisse die Drehzahl in UpM der Antriebs­ welle 1. Fig. 3 zeigt ebenso als ausgezogene Kurve b eine andere Vorzündwinkelcharakteristik, die sich in einem Drehzahlbereich der Antriebswelle 1 einstellt, in dem die Drehzahl kleiner ist als die Drehzahl in dem oder ober­ halb dem Zustand, bei dem die normale Vorzündwinkelcharak­ teristik verursacht wird. Die Vorzündwinkelcharakteristik der ausgezogenen Kurve b umfaßt daher von der Form abwei­ chende, übermäßige Vorzündwinkel im Sinne eines instabi­ len Einstellzustandes.

Die allgemein mit dem Bezugszeichen 9 bezeichneten Lang­ löcher umfassen einen ersten Abschnitt 9 a, der im wesent­ lichen entlang der Längsachse der Vorzündplatte 7 verläuft.

Weiterhin umfassen die Langlöcher einen zweiten Abschnitt 9 b, der sich an den ersten Abschnitt 9 a anschließt und näher an der Antriebswelle 1 liegt. Diese Abschnitte 9 a und 9 b bilden untereinander gleiche stumpfe Winkel. Der Abschnitt 9 b dient dazu, ein Drehen der Vorzündplatte 7 zu verhindern, wenn die beiden Gewichte in entgegenge­ setzten Richtungen um die Drehzentren jeweils voneinander weg geschwenkt werden.

Der erste Abschnitt 9 a des Langloches 9 entspricht dem herkömmlichen Langloch, wie es zuvor beschrieben wurde. Der zweite Abschnitt 9 b bildet jedoch den wesentlichen Teil für eine Auswirkung dahingehend, daß der beschriebene Zündzeitpunkt-Fliehkraftregler in einem bestimmten Dreh­ zahlbereich keine Verstellung des Zündzeitpunktes vor­ nimmt, wenn die Antriebswelle mit wechselnder Drehzahl an­ getrieben wird. Der Vorzündstift 6 steht immer mit dem Ende des zweiten Abschnittes 9 b jedes Langloches 9 im Eingriff, welcher näher an der Antriebswelle 1 liegt, bevor die An­ triebswelle 1 gedreht wird.

Wenn der zweite Abschnitt 9 b jedes Langloches 9 mit dem damit zusammenwirkenden Vorzündstift 6 im Eingriff steht, wird der Vorzündmechanismus in einem verriegelten Zustand gehalten, sogar wenn die Antriebswelle 1 ihre Winkelge­ schwindigkeit ändern würde.

Die Einzelheiten des Langloches 9 und der Prinzipien, durch die der Vorzündmechanismus verriegelt wird, werden nunmehr in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben. In Fig. 4 sind in etwas größerem Maßstab der linke Teil der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung und der mittlere Bereich dersel­ ben dargestellt. In Fig. 4 bezeichnen die Bezugszeichen O, P und Q jeweils die Zentren der Antriebswelle 1, des Schwenkstiftes 3 und des Vorzündstiftes 6.

Der erste Abschnitt 9 a des Langloches 9 hat eine Längs­ mittellinie l, welche dazu bestimmt ist, eine vorbestimm­ te Vorzündwinkelcharakteristik einzuhalten. Der zweite Ab­ schnitt 9 b hat eine Längsmittellinie m in Form eines Kreisbogens, dessen Zentrum im Punkt P der Schwenkachse 3 liegt. Diese Längsmittellinie m verläuft in Richtung auf die Zugschraubenfeder des zugehörigen Gewichtes. Die Längsmittellinie m wird unabhängig von der vorbestimmten Vorzündwinkelcharakteristik bestimmt.

Wenn die Gewichte 4 aus ihrer Ausgangslage der Fig. 1 oder 4 in ihre vollständig gespreizte Lage geschwenkt werden, bewegt sich das Zentrum Q des Vorzündstiftes 6 entlang der Längsmittellinien m und l. Wenn das Zentrum Q auf der Mittellinie m liegt, wird die Vorzündplatte 7 nicht hin­ sichtlich des Zentrums P des zugehörigen Schwenkstiftes 3 verschoben. Wenn jedoch das Zentrum Q von der Mittellinie m zur Mittellinie l verschoben wurde, wird die Vorzündplat­ te 7 in Abhängigkeit vom Winkel bewegt, über den jedes Ge­ wicht 4 um das Zentrum P des zugehörigen Schwenkstiftes 3 verschwenkt wurde. Dies bedeutet eine Verstellung des Zündzeitpunktes.

Der Einfluß der Trägheit wird nun beschrieben. Es wird nun angenommen, daß, wenn das Zentrum Q auf dem Kreisbogen m liegt, die Antriebswelle 1 in ihren Verzögerungszustand ge­ bracht wird und damit die Antriebswelle 1 einer negativen Winkelbeschleunigung unterliegt. Bei der Annahme dieser Zustände wird ein Trägheitsmoment in Richtung der Drehung der Antriebswelle 1 mittels des Gesamtträgheitsmomentes verursacht, welches von den Konstruktionselementen ausgeht, die der Vorzündplatte 7 folgen und miteinander verbunden sind und eine Reaktionskette zu bilden, entlang der eine Antriebskraft übertragen wird. Dies resultiert in der Er­ zeugung einer Trägheitskraft F entsprechend der Darstellung in Fig. 4 auf der Vorzündplatte 7 an einem Punkt im Be­ reich des Langloches 9. Diese Trägheitskraft F kann in eine Kraftkomponente f ₁ und eine Kraftkomponente f ₂ zer­ legt werden. Die Kraftkomponente f ₁ geht senkrecht von einer Tangente an der Mittellinie m im Zentrum Q aus und ist durch das Zentrum P des Schwenkstiftes 3 gerichtet. Die Kraftkomponente f ₂ ist auf das Zentrum Q des Vorzünd­ stiftes 6 gerichtet und verläuft durch das Zentrum O der Antriebswelle. Dadurch ist es unmöglich, daß im beschrie­ benen Verzögerungszustand der Antriebswelle die Trägheits­ kraft F das zugehörige Gewicht 4 durch den zugehörigen Vorzündstift 6 dreht. Auch die Vorzündplatte 7 kann in dieser Stellung nicht gedreht werden.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß je­ des Strukturelement des Zündzeitpunkt-Fliehkraftreglers hinsichtlich der Prinzipien des Mechanismus in ihrem ver­ riegelten Zustand verbleiben.

Mit der auf die Antriebswelle aufgebrachten positiven Win­ kelbeschleunigung wird der verriegelte Zustand ebenso auf­ rechterhalten, weil die Trägheitsmomente und die Trägheits­ kraft gegenüber der vorstehenden Beschreibung umgekehrt wirksam sind.

Bei der zuvor in Verbindung mit Fig. 1, 2 und 4 beschrie­ benen Anordnung ist der zweite Abschnitt 9 b des Langloches 9 mit dem Ende des ersten Abschnittes 9 a verbunden, um das Vorschieben der Vorzündplatte 7 relativ zur Antriebswelle 1 in Erwiderung auf die Drehung derselben einzuleiten. Daher wird im Drehzahlbereich der Antriebswelle 1, der dem Aus­ gangspunkt der Vorzündwinkelcharakteristik vorausgeht und bisher als instabiler Bereich der Vorrichtung be­ zeichnet wurde, die übermäßige Vorverstellung des Zünd­ winkels, wie sie anhand der ausgezogenen Linie b in Fig. 3 erläutert wurde, während der Drehung der Antriebswelle sicher vermieden.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 5 umfaßt das Langloch 9 einen zweiten Abschnitt 9 b in Form eines Kreisbogens, welcher wie bei der Darstellung in Fig. 4 mit dem ersten Abschnitt 9 a verbunden ist, jedoch an seinem Ende, das von der An­ triebswelle 1 entfernt liegt. Entsprechend der Darstellung in Fig. 5 verläuft der Kreisbogen so, daß er von der mit dem Gewicht 4 verbundenen Feder weg verläuft. Die Anord­ nung der Fig. 5 ist dahingehend wirksam, einen Bereich ho­ her Drehzahl der Antriebswelle 1 zu stabilisieren.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 6 umfaßt das Langloch 9 einen zweiten Abschnitt 9 b in Form des vorgenannten Kreisbogens, der sich in einem Zwischenabschnitt des Langloches 9 be­ findet.

Die Anordnung der Fig. 6 ist dahingehend wirksam, einen mittleren Drehzahlbereich der Antriebswelle 1 zu stabili­ sieren und eine abgestufte Vorzündwinkelcharakteristik entsprechend Fig. 7 zu bewirken, in der die Ordinate den Vorzündwinkel in der Vorzündplatte 7 in Grad relativ zur Antriebswelle 1 und die Abszisse eine Drehzahl der Antriebs­ welle 1 in UpM repräsentiert.

Während der zweite Abschnitt 9 b des Langloches in Form eines Kreisbogens dargestellt wurde, ist es jedoch möglich, denselben als Folge geradliniger Segmente vorzusehen, die dem Kreisbogen der vorgenannten Art angenähert ist.

Claims (5)

1. Zündzeitpunkt-Fliehkraftregler für einen Zündverteiler einer Brennkraftmaschine, mit einer Antriebswelle (1), einer an der Antriebswelle befestigten Grundplatte (2), einem Paar von Gewichten (4), welche sich drehbar auf entgegengesetzten Seiten der Antriebswelle an der Grund­ platte abstützen und aufgrund der Drehung der Antriebs­ welle eine Zentrifugalkraft aufnehmen, um nach außen gespreizt zu werden, einer Zugschraubenfeder (5), welche jeweils auf eines der Gewichte eine Zugkraft gegen die Wirkung der Zentrifugalkraft aufbringt, einem von jedem Gewicht abstehenden Vorzündstift (6) und einer Vorzünd­ platte (7), die ein Paar von Langlöchern (9) aufweist, in denen jeweils ein Vorzündstift (6) geführt wird, wobei die Zündzeitpunktverstellung über die Vorzünd­ platte (7) durch einen vorgegebenen Winkel relativ zur Antriebswelle bewirkt wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Langlöcher (9) aus einem Abschnitt (9 a) und einen weiteren Abschnitt (9 b) ge­ bildet werden, in denen die Vorzündstifte (6) so ge­ führt werden, daß nur im erstgenannten Abschnitt (9 a) eine Zündzeitpunktverstellung erfolgt und daß durch den weiteren Abschnitt (9 b) ein Drehen der Vorzünd­ platte (7) um die Längsachse der Antriebswelle (1) verhinderbar ist, auch wenn sich das Paar von Gewich­ ten (4) nach außen spreizt.

2. Zündzeitpunkt-Fliehkraftregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Verriege­ lungsvorgang vollziehende weitere Abschnitt (9 b) des Langlochs (9) zumindest angenähert die Form eines Kreisbogens hat, wobei die Mittelsenkrechte des Kreis­ bogens durch das Drehzentrum des zugehörigen Gewichtes verläuft.

3. Zündzeitpunkt-Fliehkraftregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Verriegelungsvorgang vollziehende weitere Abschnitt (9 b) am radial äußeren Ende des Langloches (9) ange­ ordnet ist.

4. Zündzeitpunkt-Fliehkraftregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Verriegelungsvorgang vollziehende weitere Abschnitt (9 b) am radial inneren Ende des Langloches (9) angeord­ net ist.

5. Zündzeitpunkt-Fliehkraftregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Verriegelungsvorgang vollziehende weitere Abschnitt (9 b) des Langloches (9) zwischen beiden Enden des ande­ ren Abschnittes (9 a) des Langloches (9) liegt.