DE3941284A1

DE3941284A1 - Zuendverteiler fuer verbrennungskraftmaschinen

Info

Publication number: DE3941284A1
Application number: DE3941284A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Bahm; Roland Dr Dipl Ing Michal; Horst Dipl Ing Behnke
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG; Doduco GmbH and Co KG Dr Eugen Duerrwaechter
Current assignee: Daimler Benz AG; Doduco Solutions GmbH
Priority date: 1989-12-14
Filing date: 1989-12-14
Publication date: 1991-06-20
Also published as: DE59003005D1; US5078103A; EP0432741B1; EP0432741A1; JPH0599109A

Description

Die Erfindung geht aus von einem Zündverteiler mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Ein solcher Zündverteiler ist in der DE 37 43 940 A1 be schrieben.

Bei modernen Motoren ist der Zündverteiler unmittelbar auf dem Motorblock befestigt, so daß dieser das Unterteil des Zündverteilergehäuses bildet, in welchem der Verteiler läufer drehbar gelagert ist. Das Oberteil des Zündvertei lergehäuses ist in üblicher Weise eine Kappe aus einem Kunstharz (im allgemeinen ein Polyester-Kunstharz oder ein Epoxidharz). Diese Verteilerkappe trägt auf ihrer In nenseite am Umfang verteilt mehrere fest angeordnete Elek troden (Festelektroden) sowie eine Mittelelektrode, wel che die Zündspannung an die Elektrode des Verteilerläufers überträgt, die von dort durch einen Luftspalt auf die Fest elektroden überschlägt.

Durch seine Anordnung unmittelbar auf dem Motorblock ist der Zündverteiler einer hohen Betriebstemperatur von unge fähr 130°C ausgesetzt. Dieser Temperatur müssen alle Ele mente des Zündverteilers auf Dauer standhalten können.

Daß die hohe Betriebstemperatur nachteilige Folgen hat, wurde offenbar, nachdem man die Mittelelektrode der Ver teilerkappe zunächst - wie bei Zündverteilern üblich, die in einem Abstand vom Motorblock angeordnet sind - als Gleitkohle-Elektrode ausbildete, welche federnd gegen die ihr gegenüberliegende Elektrode des Verteilerläufers ge drückt wird. Es zeigte sich nämlich, daß die Gleitkohle- Elektroden bei den hohen Betriebstemperaturen bruchanfäl lig sind. Es ist deshalb vorgeschlagen worden (DE 37 43 940 A1), dem Verteilerläufer die Zündspannung nicht mittels eines Gleitkontakts, sondern mittels einer zwischen dem Verteilerläufer und der Mittelelektrode ge bildeten Funkenstrecke zuzuführen. In diesem Fall kann die Mittelelektrode in die Verteilerkappe fest eingebettet und aus Metall gebildet werden. Damit vermeidet man zwar die bruchanfälligen Gleitkohle-Elektroden, handelt sich aber neue Probleme ein. Die Funkenüberschläge bei einer elektri schen Spannung zwischen der Mittelelektrode und der Elek trode des Verteilerläufers von ungefähr 380 Volt führen zu einer erheblichen Belastung der Elektroden und des Kunst stoffs, in welchen die Elektroden eingebettet sind. Jeder Entladungsfunken setzt Energie frei, die nicht nur die Elektroden, sondern auch den umgebenden Kunststoff auf heizt. Entladungsfunken treten auch zwischen dem Verteiler läufer und den Festelektroden auf, weil zur Übertragung der Zündspannung dort seit jeher eine Funkenstrecke verwendet wird. Bei den Festelektroden ist es bisher deswegen aber nicht zu Problemen gekommen, weil an ihnen nur einmal pro Umlauf des Verteilerläufers ein Funken überspringt. An der Mittelelektrode schlägt jedoch der Funken - entsprechend der Anzahl der Zylinder des Motors - mehrere Male im Ver lauf einer Verteilerläuferumdrehung über, so daß die Mit telelektrode der Verteilerkappe um ein Vielfaches stärker belastet ist, als die Festelektroden, wobei erschwerend hinzukommt, daß sich der unmittelbar auf dem Motorblock angebrachte Zündverteiler ohnehin auf einer hohen Betriebs temperatur befindet und der Kunststoff, aus welchem die Verteilerkappe gebildet ist, gleichzeitig mit der hohen elektrischen Spannung von bis zu 35 kV belastet wird. Es entstehen deshalb in dem die Mittelelektrode umgebenden Kunststoff Risse, welche nach einer Fahrstrecke von unge fähr 10 000 km sichtbar werden. In weiterer Folge verstär ken und vertiefen sich die Risse und es kommt dazu, daß Teile des Kunststoffs herausbröckeln und herausbrechen. Um dem zu begegnen, wird vom Kraftfahrzeughersteller empfohlen, die Verteilerkappe und den Verteilerläufer grundsätzlich nach einer Fahrstrecke von 10 000 km auszuwechseln. Das führt zu erhöhten Servicekosten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zündver teiler der eingangs genannten Art mit möglichst wenig Auf wand so auszubilden, daß er eine längere Lebensdauer hat.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Zündverteiler mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängi gen Ansprüche.

Bei bekannten Zündverteilern hat man für eine formschlüs sige Einbettung der Mittelelektrode in die Verteilerkappe gesorgt und die Mittelelektrode gegen Längsverschiebungen und Drehungen gesichert, indem man durch teilweises Abdre hen des Mantels Schultern gebildet und durch einseitiges Abfräsen einen unrunden Umriß gebildet hat, die dabei ent stehenden Kanten werden erfindungsgemäß vermieden. Auf diese Weise wird eine vielfach höhere Lebensdauer der Verteiler kappe erreicht. Dieser Erfolg zeigt, daß bei den bekannten Zündverteilern die Rißbildung aufgrund der kombinierten thermischen und elektrischen Belastung der Mittelelektrode ihren Ausgang an den im Kunstharz der Verteilerkappe ein gebetteten Kanten genommen hat. Somit kommt dem Vermeiden dieser Kanten erfindungswesentliche Bedeutung zu. Die Ver wendung einer gerundeten Mittelelektrode verteuert den Zündverteiler nur unwesentlich, führt aber wegen der auf ein Vielfaches verlängerten Lebensdauer über die Betriebs zeit des Kraftfahrzeuges gerechnet zu einer erheblichen Kostenersparnis und - was für den Autofahrer meist noch wichtiger ist - erhöht die Zuverlässigkeit des Kraftfahr zeuges.

Damit der Gewinn an Lebensdauer nicht zu niedrig ausfällt, wird empfohlen, die Rundungsradien größer als 0,5 mm, vor zugsweise größer als 1 mm zu wählen. Bei Rundungsradien, die größer als 1 mm sind, wurde im Versuch eine Lebensdauer erreicht, die einer Fahrstrecke von 1 000 000 km entspricht.

Um die Mittelelektrode gegen Längsverschiebungen zu si chern, benötigt sie eine Mantelfläche, die im Längsschnitt eine von der Rechteckform abweichende Gestalt hat; um sie gegen Verdrehungen zu sichern, benötigt sie einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt. In beiden Fällen sol len die Abweichungen durch Rundungen gebildet sein, so daß die Mittelelektrode einen Bauch und/oder eine Taille er hält und wenigstens auf einem Teil der Länge ihres einge betteten Abschnittes einen vorzugsweise ovalen Querschnitt hat.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Zündverteiler im Längsschnitt,

Fig. 2 zeigt als Detail vergrößert die Mittelelektro de der Verteilerkappe in einer teilweise ge schnittenen Seitenansicht, und

Fig. 3 zeigt den Querschnitt III-III durch die in Fig. 2 dargestellte Mittelelektrode.

Der in Fig. 1 dargestellte Zündverteiler hat einen Ver teilerläufer 1, welcher auf dem Kopf 2 der Nockenwelle 3 eines Verbrennungsmotors befestigt ist. Der den Kopf 2 der Nockenwelle 3 umgebende Bereich des Motorblocks 4 ist ein Teil des Gehäuses des Zündverteilers und ist zu diesem Zweck mit einer flachen Ausnehmung 5 versehen, in welche eine Schale 6 aus Kunstharz eingesetzt ist. Das Zündver teilergehäuse wird abgeschlossen durch eine Verteilerkap pe 7, welche durch Schrauben 8 mit dem Motorblock 4 ver schraubt ist und dabei den Rand der Schale 6 übergreift und die Schale 6 fixiert, wobei zur Abdichtung des Innen raums des Zündverteilers zwischen der Verteilerkappe 7 und der Schale 6 ein Dichtungsring 9 vorgesehen ist.

Die Verteilerkappe hat einen Mitteldom 10 zur Aufnahme einer Mittelelektrode 11 und eine der Anzahl der Zylinder des Verbrennungsmotors entsprechende Anzahl von Außendomen 12 zur Aufnahme von Festelektroden 13, welche eine auf der Innenseite der Verteilerkappe liegende, der Längsmit telachse 14 des Zündverteilers zugewandte Oberfläche 13a haben.

Die Mittelelektrode 11 hat einen zylindrischen Fortsatz 14, welcher zu einer ersten Elektrode 15 des Verteiler läufers 1 führt, wobei zwischen dem zylindrischen Abschnitt 14 der Mittelelektrode und der ersten Elektrode 15 ein enger Luftspalt verbleibt, so daß eine Funkenstrecke zwi schen ihnen besteht. Die erste Elektrode 15 ist über eine elektrische Leitung, in welcher ein elektrischer Wider stand 16 (Entstörwiderstand) liegen kann, mit einer zwei ten Elektrode 17 verbunden, welche an einem von der Dreh achse 14 entfernten Ende des Verteilerläufers 1 angeordnet ist und bei Drehung des Verteilerläufers an den Oberflächen 13a der Festelektroden 13 vorbeiläuft, wobei auch dort Funkenstrecken gebildet werden.

Die Mittelelektrode 11 ist mit einem in den Mitteldom 10 eingebetteten elektrischen Widerstand 18 verbunden, der seinerseits mit einem elektrischen Kontaktstück 19 ver bunden ist. Die Festelektroden 13 sind mit ähnlichen Kontaktstücken 20 verbunden. Die Kontaktstücke 19 und 20 dienen zur Aufnahme von elektrischen Steckern.

Damit sich die Mittelelektrode in der aus einem Kunstharz geformten Verteilerkappe 7 nicht verdrehen und nicht längs verschieben kann, ist sie formschlüssig in das Kunstharz eingebettet. Zur Erzielung des Formschlusses hat sie in ihrem eingebetteten Abschnitt eine nicht-zylindrische Mantelfläche, deren Gestalt in den Fig. 2 und 3 darge stellt ist.

Die Mittelelektrode besteht aus einem in das Kunstharz der Verteilerkappe eingebetteten Abschnitt 22 und aus dem da raus vorstehenden zylindrischen Abschnitt 14. Der einge bettete Abschnitt 22 enthält zwei Bäuche 23 und 24, zwi schen denen eine Taille 25 liegt, sowie einen hohlzylindri schen Abschnitt 26, in welchen das eine Ende des Widerstan des 18 gesteckt wird.

Die Mantelfläche der Mittelelektrode 11 ist - mit Ausnahme des Bereiches des dickeren Bauches 23, welcher im Quer schnitt oval ist - zylindrisch.

Abschließend wird noch ein Zahlenbeispiel angegeben:

Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 14:\|4,4 mm
größter Durchmesser des kleinen Bauches 24:	5,75 mm
kleinster Durchmesser der Taille 25:	4,4 mm
größter Durchmesser des großen Bauches 23:	6,95 mm
Außendurchmesser des hohlzylindrischen Abschnitts 26:	5,1 mm
Rundungsradius R1 der Taille:	4,5 mm
Rundungsradius R2 des kleineren Bauches 24:	2,4 mm
Rundungsradius R3 des größeren Bauches 23:	3,5 mm
Rundungsradius R4 am Übergang vom großen Bauch 23 zum hohlzylindrischen Abschnitt 26:	7 mm

Das Oval des in Fig. 3 dargestellten Querschnitts durch die Mittelelektrode 11 ist in dem selben Beispiel durch folgende Krümmungsradien gekennzeichnet:

Abschnitt mit dem kleinsten Raduis R5\|= 1,73 mm
diesen gegenüberliegend ein Abschnitt mit dem Radius R6	= 3,5 mm
und die diese beiden Abschnitte verbindenden Abschnitte haben einen Krümmungsradius R7	= 6,1 mm

Die weiteren Elektroden 13, 15, 17 im Zündverteiler können in dem Abschnitt, mit welchem sie in Kunstharz eingebettet sind, entsprechend gerundet sein, doch ist das nicht unbe dingt erforderlich, da sie nicht einer so großen Belastung ausgesetzt sind, wie die Mittelelektrode 11.

Claims

1. Zündverteiler für Verbrennungskraftmaschinen mit einem Gehäuse, in welchem drehbar ein Verteilerläufer gela gert ist, der nahe bei seiner Drehachse eine erste Elektro de und an einem von der Drehachse entfernten Ende eine zweite Elektrode und dazwischen eine die zwei Elektroden verbindende elektrische Leitung hat,
und mit einer das Gehäuse abschließenden Verteilerkappe, in welche am Umfang verteilt mehrere mit der zweiten Elek trode des Verteilerläufers zusammenarbeitende Festelektro den sowie eine Mittelelektrode eingebettet sind, welche unter Bildung einer Funkenstrecke in einem Abstand von der ersten Elektrode des Verteilerläufers endet,
wobei die Mittelelektrode zur Erzielung eines Formschlus ses mit der Verteilerkappe in ihrem eingebetteten Abschnitt eine nicht-zylindrische Mantelfläche hat,
dadurch gekennzeichnet, daß die nicht-zylindrische Mantel fläche der Mittelelektrode (11) in ihrem eingebetteten Abschnitt (22) unter Vermeidung jeglicher Kanten gerundet ist.

2. Zündverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Rundungsradien größer als 0,5 mm, vor zugsweise größer als 1 mm sind.

3. Zündverteiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Umriß der nicht-zylindirschen Mantel fläche im eingebetteten Abschnitt (22) im Längsschnitt von der Rechteckform und im Querschnitt von der Kreisform ab weicht.

4. Zündverteiler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelelektrode (11) wenigstens auf einem Teil der Länge des eingebetteten Ab schnitts (22) einen ovalen Querschnitt hat.