DE3408748C2

DE3408748C2 -

Info

Publication number: DE3408748C2
Application number: DE3408748A
Authority: DE
Inventors: Katsuhiko Tama Tokio/Tokyo Jp Sugiura
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1983-03-10
Filing date: 1984-03-09
Publication date: 1987-06-19
Also published as: US4541381A; GB2137692B; DE3408748A1; GB2137692A; SE8401306D0; GB8406284D0; JPS59165867A; SE8401306L; SE451391B

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Regeln der Zündzeitpunkt einstellung einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Pa tentanspruches 1.

In einem Motor mit Turbolader wird der Druck der Ansaugluft durch das Vorverdichten stark erhöht, was wiederum zu einem Druckan stieg des in den Zylindern komprimierten Gemisches führt. Ein solch hoher Vorverdichtungsdruck führt leicht zu Klopfen.

Zur Verhinderung des Klopfens ist aus der JP-OS 56-99 066 eine An ordnung bekannt, die mit einer Signalöffnung im Vergaser des Motors nahe der Drosselklappe und mit einer Unterdruck-Verstell vorrichtung für den Zündzeitpunkt versehen ist. Wenn eine Vorverdichtung auftritt, so wird der Zündzeitpunkt nachgestellt, ohne Vorverdichtung wird der Zündzeitpunkt vorgestellt. Fig. 1B zeigt die Drehmomentkennlinie für verschiedene Drücke an der Signalöffnung in Abhängigkeit von der Motordrehzahl. Wenn der Druck höher als ein po sitiver (Über-) Druck entsprechend der Kurve a ist, wird der Zündzeitpunkt nachgestellt. Wenn der Druck niedriger als ein negativer (Unter-) Druck gemäß Kurve b ist, wird der Zündzeitpunkt vorgestellt. Fig. 1A zeigt die Zünd zeitpunkteinstellkennlinie. Wie in den Fig. 1A und 1B gezeigt, ist ein unempfindliches Gebiet zwischen den Kurven a und b vorhanden. Die Kennlinie ist also zwi schen den Höchstwerten diskontinuierlich. Weiterhin wird bei dieser bekannten Vorrichtung die Größe der Nachstel lung des Zündzeitpunktes nur durch den Vorverdichter druck bestimmt, ohne die Motordrehzahl zu berücksich tigen.

Die Fig. 2A und 2B zeigen Vorverdichterkennlinien unter Berücksichtigung der Motorkennlinie, wobei Fig. 2A die Kennlinie eines Turboladers mit niedriger Drehzahl und Fig. 2B die Kennlinie eines Turboladers mit hoher Dreh zahl zeigen. Beim Motor mit einem Turbolader mit niedri ger Drehzahl ist es nicht notwendig, den Zündzeitpunkt im Gebiet hoher Motordrehzahl stark nachzustellen, da die Vorverdichterwirkung im Vergleich zum Gebiet nie driger Motordrehzahl abnimmt. Der Zündzeitpunkt eines Motors mit Turbolader mit hoher Drehzahl soll anderer seits im Gebiet hoher Motordrehzahl wegen des hohen Vor verdichterwirkungsgrades nachgestellt werden. Dies be deutet, daß die Zündzeitpunkteinstellung durch einen Druck relativ zur Motordrehzahl zuzüglich zum Vorver dichterdruck geregelt werden muß.

Aus der DE-OS 29 06 243 ist eine Vorrichtung der ein gangs genannten Art bekannt, wobei aber die Einstellung des Zündzeitpunktes über den Differenzdruck zwischen ei ner Öffnung nach der Drosselklappe und einer Öffnung direkt bei der Drosselklappe sowie eine Öffnung vor dem Turbolader erfolgt. Die Auswahl und Regelung der Diffe renzdrücke erfolgt über Drossel- und Rückschlagventile, sowie weitere relativ komplizierte Leitungsanordnungen. Somit ist diese bekannte Vorrichtung relativ kompli ziert. Darüber hinaus ist bei dieser bekannten Anordnung im Betrieb eine Schwingung der Zündzeitpunktverstellung zu beobachten.

Ausgehend vom oben genannten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Anordnung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß mit einfachen Mitteln eine exaktere Einstellung des Zündzeitpunktes des Motors erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Hauptan spruches angegebenen Merkmale gelöst; bevorzugte Aus führungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unter ansprüchen.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Er findung anhand von Abbildungen näher beschrieben. Hier bei zeigt

Fig. 1A eine Zündzeitpunkteinstellkennlinie nach dem Stand der Technik,

Fig. 1B eine Drehmomentkennlinie für verschiedene Drücke an einer Öffnung im Ansaugkanal,

Fig. 2A und 2B Vorverdichterkennlinien von Motoren, die mit einem Turbolader mit niedriger Drehzahl und mit einem Turbolader mit hoher Drehzahl versehen sind,

Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4A bis 4C graphische Darstellungen von Drehmoment kennlinien bei verschiedenen Drücken,

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Zündzeitpunktkennlinie in einer Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer weiteren Aus führungsform der Erfindung.

Gemäß Fig. 3 ist eine Brennkraftmaschine 1 mit einem Turbo lader 3 als Vorverdichter versehen. Der Turbolader 3 enthält eine Turbine 3 a, die in einem Abgasrohr 2 vorgesehen ist, und einen Kompressor 3 b, der in einem Ansaugrohr 5 strom abwärts eines Luftfilters 4 vorgesehen ist. Das Ansaug rohr 5 steht in Verbindung mit einem Ansaugkanal 5 a strom aufwärts eines Vergasers 6 über eine Kammer 8 mit einem vorbestimmten Volumen. Die Kammer 8 dient dazu, die Pulsation des Ansaugluftdrucks zu verringern. Der Vergaser 6 steht in Verbindung mit dem Motor 1 über eine Ansaugver zweigung 7. Eine Öffnung 10 ist in der Wand des Ver gasers 6 unmittelbar über dem oberen Anschlagende einer Drosselklappe 9 in ihrer geschlossenen Stellung vorgesehen, so daß eine Freigabe zum Ansaugvakuum erfolgt, wenn die Drosselklappe teilweise geöffnet ist. Eine weitere Öffnung 11 ist in dem Ansaugkanal 5 a stromaufwärts der Drosselklappe, beispielsweise in der Wand der Kammer 8, vorgesehen. Eine Unterdruckverstellvorrichtung 12 enthält ein Gehäuse 13 und Druckkammern 15 und 16, die durch eine Membran 14 begrenzt sind. Die Membran 14 ist mit einer Verstelleinrichtung eines Verteilers 27 über einen Stab 20 verbunden. Die Kammer 15 steht in Verbindung mit der Öffnung 10 über einen Kanal 17, die Kammer 16 steht mit der Öffnung 11 über einen Kanal 19 in Verbindung. Die Membran 14 wird durch eine Feder 18 in Nachstellrichtung gedrückt.

Im Betrieb wird die Membran 14 der Differenz zwischen dem Druck P ₂ an der Öffnung 11 und dem Druck P ₁ an der Öffnung 10 ausgesetzt. Fig. 4A zeigt den Druck P ₁, Fig. 4B zeigt den Druck P ₂ und Fig. 4C zeigt die Differenz (P ₂ - P ₁), die auf die Membran 14 einwirkt. Die Kammer 15 wird mit dem Druck an der Öffnung 10 beaufschlagt. Der Druck in der Kammer 15 ist abhängig von der Stellung der Drosselklappe 9. Wenn der Öffnungsgrad der Drossel klappe 9 kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, arbeitet der Turbolader 3 nicht zum Vorverdichten. In einem solchen Drosselzustand mit geringem Grad ist der Druck an der Öffnung 10 negativ, während der Druck an der Mündung 11 gleich dem atmosphärischen Druck ist, so daß das Vakuum in der Kammer 15 die Membran 14 in Vorstellrichtung gegen die Feder 24 durchbiegt. Der Zündzeitpunkt wird demgemäß vorgestellt. Wenn die Drosselklappe 9 über einen vorbe stimmten Grad geöffnet wird, wird der Druck an der Öffnung 10 positiv. Wenn desweiteren der Drosselklappenöffnungsgrad einen vorbestimmten Wert übersteigt, beginnt der Turbolader 3 vorzuverdichten, und der Druck an der Öffnung 11 wird höher als der Druck an der Öffnung 10. Die Membran 14 wird dem gemäß in Nachstellrichtung durchgebogen. Somit wird der Zündzeitpunkt nachgestellt.

Bei der Anordnung der Erfindung wird der Zündzeitpunkt im Zustand der weiten Drosselöffnung durch einen Regler in dem Verteiler 27 in Übereinstimmung mit einer gewünschten Kennlinie eingestellt. Die Zündzeitpunkteinstellung im Zustand teilweiser Drosselöffnung wird durch die Druckdifferenz (P ₂- P ₁) geregelt. Fig. 5 zeigt eine Zündzeitpunktkennlinie einer Anordnung der Erfindung. Die Kennlinie ändert sich kontinuierlich zwischen Höchstwerten, wie die graphische Darstellung zeigt, wodurch der Zündzeitpunkt auf einen geeigneten Wert in Abhängigkeit von Zuständen des Motorbetriebs im Gesamtbetriebsbereich geregelt wird.

Gemäß Fig. 6 ist eine dritte Öffnung 22 an einer Stelle über dem unteren Ausschlagende der Drosselklappe 9 vorgesehen. Die Öffnung 22 steht in Verbindung mit der Druckkammer 16 über einen Kanal 21 und einen Kanal 19. Mündungen 23 und 24 sind in den Kanälen 19 und 21 vorgesehen. Durch Einstellen des Durchmessers jeder Mündung bzw. Drossel-Öffnung kann die Zündzeitpunktkennlinie fein auf einen geeigneten Wert im Gebiet mittlerer und hoher Drehzahlen geregelt werden.

Claims

1. Anordnung zum Regeln der Zündzeitpunkteinstellung einer Brennkraftmaschine mit einem Verteiler (27), einer Drossel klappe (9), einem Kompressor (3 b), der in einem Ansaugka nal stromaufwärts der Drosselklappe vorgesehen ist, mit einer Unterdruck-Verstellvorrichtung (12), die eine Zünd zeitpunkt-Vorstellkammer (15) und eine Zündzeitpunkt- Nachverstellkammer (16) aufweist, wobei die Verstell kammern aneinander grenzen und einseitig durch eine ge meinsame Membran (14) begrenzt sind, und wobei die Anord nung einen Verstellhebel (20) aufweist, der kraftschlüssig mit der Membran (14) verbunden ist und eine Verstellein richtung des Zündverteilers zur Verstellung des Zündzeit punktes betätigt, mit einer ersten Öffnung (10) in der Wand des Ansaugkanales an einer Stelle unmittelbar über dem stromaufwärtigen Schwenkende der Drosselklappe, mit einem ersten Kanal (17), der die Zündzeitpunkt-Vorver stellkammer (15) mit der ersten Öffnung (10) verbindet, und mit einer zweiten Öffnung (11), die mit der Zünd zeitpunkt-Nachverstellkammer (16) in Verbindung steht, gekennzeichnet durch eine Kammer (8) mit einem vorbestimmten Volumen zum Verringern der Pulsation des Ansaugluftdruckes, die über ein Rohrleitungssystem mit dem Kompressor und der Drosselklappe (9) in Verbindung steht, wobei die zweite Öffnung (11) mit der Kammer (8) verbunden ist, wodurch die Membran (14) durch die Differenz zwischen den Drücken an der ersten Öffnung (10) und der zweiten Öffnung (11) durchgebogen wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine dritte Öffnung (22), die unmittelbar oberhalb des abwärtigen Endes der Drosselklappe (9) angeordnet ist, und durch einen dritten Kanal (21), der die Zündzeit punkt-Nachverstellkammer (16) mit der dritten Öffnung (22) verbindet.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils in dem zweiten und dem dritten Kanal (17 bzw. 21) Drossel-Öffnungen (23, 24) angeordnet sind.