-
Zündsteuerung für Verbrennungskraftmaschinen mit Hilfe von Unterdruck
Die Erfindung betrifft Zündsteuerungen für Verbrennungskraftmaschinen.
-
Derartige Zündsteuerungen mit einem Unterbrecher, einem Arbeitsnocken,
einer in einem Gehäuse angeordneten Triebwelle und einer Maschinensogvorrichtung
mit einem zugeordneten Mechanismus zum Verändern der Winkelbeziehung zwischen dem
Nocken und der Triebwelle, um den Unterbrechungszeitpunkt zu regeln, sind bekannt.
Diese Anordnungen hatten jedoch den Nachteil, daß man sie bei Reparaturen usw. vollständig
auseinandernehmen mußte.
-
Nach der Erfindung enthält eine solche Vorrichtung eine in eine Öffnung
gesetzte und sie verschließende Membrankammer, wobei die Membrankammer und der zugeordnete
Mechanismus als eine einzige Einheit aus dem Gehäuseinnern durch diese Öffnung entfernbar
ist, ohne den Unterbrecher und die Triebwelle herauszunehmen. Durch diesen Einbau
der Saugvorrichtung, die eine Membrankammer und einen zugeordneten Mechanismus als
eine einzige Einheit enthält, wird nicht nur die Herstellung vereinfacht, sondern
auch Reparaturen können leicht durch Entfernen des einheitlichen Aufbaus ausgeführt
werden, ohne daß in irgendeiner Weise der Unterbrecher USW.
im Gehäuse oder
das Gehäuse selbst auseinandergenommen werden muß. Somit ist auch eine leichte Auswechslung
und Zugänglichkeit ermöglicht. In der Zeichnung, welche eine bevorzugte Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes wiedergibt, bedeutet: Abb. i einen senkrechten Schnitt
durch eine Zündsteuerung gemäß der Erfindung sowie eine schematische Darstellung
zur Erläuterung der Verbindung der Saugkammer der Zündsteuerung mit dem Maschineneinlaßkanal,
Abb.2 eine Seitenansicht, in Richtung des Pfeiles 5 der Abb. i gesehen, Abb. 3 einen
Schnitt nach der Linie 6-6 der Abb. i.
-
In den Zeichnungen bezeichnet 2o das Gehäuse der Zündsteuerung oder
des Reglers, welches einen Verteilerkopf 2i herkömmlicher Ausführung trägt. In dem
Gehäuse ist die den Drehklotz 25 tragende Welle 3o gelagert, welche sich lose um
einen Ansatz 31 einer Antriebszwischenwelle 32 dreht. Die Welle 30 ist mit
dem Arbeitsnocken 34 versehen, welcher den Unterbrecher betätigt. Das untere Ende
der Welle 30 ist mit einer Zentrifugalvorrichtung verbunden. Die Platte 74
dieser Zentrifugalvorrichtung ist auf die Zwischenwelle 32 aufgezogen, welche lose
auf einem Zapfenteil der Triebwelle 8o sitzt und am unteren Ende auf einen Bund
81 der Welle 8o ruht. Die Welle 8o ist in dem Lager 83 des Gehäuses 2o gelagert,
ihre Abwärtsbewegung wird infolge der Anlage des Bundes 81 gegen eine Druckscheibe
85 begrenzt, die auf dem oberen Ende eines Gehäuseauges 86 ruht. Das untere Ende
der Welle 8o
trägt gemäß Abb. 2 ein Zahnrad Zoo, welches mit einem
von der Maschine angetriebenen Zahnrad zu kämmen vermag, so daß der Arbeitsnocken
in einer bestimmten zeitlichen Beziehung zur Maschine angetrieben werden kann.
-
Die Zwischenwelle 32 ist mit der Triebwelle 8o durch Mittel getrieblich
verbunden, welche auf Änderungen des Unterdruckes in der Ansaugleitung der Maschine
ansprechen. Dieser Kanal ist in der Zeichnung schematisch durch einen Vergaser gi
und einen Ansaugstutzen 92 dargestellt. Die Drossel 93 des Vergasers gi wird
durch einen Hebel 94 und eine Stange 95 in Tätigkeit gesetzt. Der Vergaser
ist mit einem Kanal 96 versehen, welcher hinter der Drossel liegt, wenn diese
geschlossen ist, und welcher auf der Maschinenseite der Drossel ist, wenn die Drossel
um ein gewisses Maß jenseits der Leerlaufstellung geöffnet ist. Der Kanal
96 ist durch ein Rohr 97, ein Winkelstück 98 und eine Kupplung
9g mit einem einheitlichen Gebilde verbunden, welches in seiner Gesamtheit durch
die Zahl ioo bezeichnet und an dem Gehäuse 2o durch Schrauben iooll befestigt ist.
Der Teil ioo besitzt eine rohrförmige Büchse ioi, welche mit einer Deckelplatte
io2 verbunden ist. Der U-förmige Flansch 103 dieser Platte legt sich satt
um die Umfänge übereinanderliegender, schmiegsamer Membranteile 104 und einer Platte
io5, welche eine rohrförmige Führung io6 für eine bewegliche Stange io7 bildet.
Die Stange io7 besitzt einen im Durchmesser abgesetzten Schaft io8, welcher durch
eine Scheibe iog, eine Scheibe iio, deren Umfang nach der Stange io7 hin geflanscht
ist, durch die beiden Membranteile 104 und dann durch eine Scheibe iii hindurchgeht,
deren Umfang von der Stange 107 weg geflanscht ist. Der Schaft io8 ist bei
112 umgenietet, um die Stange 107 an den Scheiben und den Membranteilen 104 zu befestigen.
Die rohrförmige Büchse ioi umschließt eine relativ steife Feder 115, welche sich
am einen Ende gegen eine Schulter 116 der Kupplung 9g, am anderen Ende gegen den
einwärts gebogenen Ringflansch 117 eines Federführungsrohres 118 legt. Die Bewegung
dieses Rohres nach links mit Bezug auf die Büchse ioi wird durch einen nach außen
abgebogenen- Ringflansch iig begrenzt, welcher sich gegen eine ringförmige Schulter
i2o der Büchse ioi legt. Die Feder 115 hält so gewöhnlich das Federführungsrohr
118 in der Stellung gemäß Abb. i. Zwischen der Scheibe iii und dem auswärts gebogenen
Flansch iig des Federführungsrohres 118 ist eine relativ schwache Feder 121 gelagert,
welche den Membranteil 104 und die Stange 107 in der Stellung gemäß Abb. i hält.
Der Teil ioo bildet so eine Saugkammer 125, welche mit dem Maschineneinlaß in Verbindung
steht, und einen Abschluß für eine Öffnung 126 in der einen Seite des Gehäuses 2o.
Es ist klar, daß die relativ geringe Druckminderung innerhalb der Saugkammer 125
die relativ schwache Feder i2i überwindet, so daß sich die Membrane 104 nach rechts
bewegen kann, bis sich der Schaft io8 der Stange io7 gegen das Federrohr 118 legt.
Danach wird der Bewegung der Membrane io4 nach rechts nur durch die Feder 115 entgegengewirkt,
und es muß deshalb innerhalb der Saugkammer 125 eine größere Druckminderung eintreten,
bevor die Feder 115 überwunden wird. Der Grund, warum den Bewegungen der Membrane
104 nach rechts mit Zunahme des Unterdruckes zuerst durch eine schwache und dann
durch eine stärkere Feder entgegengewirkt wird, ist weiter unten im einzelnen dargelegt.
Damit sich die Stange io7 entsprechend den Schwankungen des Unterdruckes in der
Kammer 125 bequem in jeder Richtung bewegen kann, werden die Membranen vorzugsweise
aus luftdichtem Gewebe und nicht aus Metall hergestellt. Luftdichtes Gewebe ist
Metall vorzuziehen, weil es vielen Abbiegungen widersteht, bevor es bricht, und
weil es größere Schwingungsbewegungen des mittleren Teiles erlaubt als eine Metallmembrane
von gleichem Durchmesser. Zu diesem Zweck ist beispielsweise gefirnißte Flugzeugsegelleinwand
gut geeignet.
-
Die Antriebsstange io7 ist mit einem Winkelhebel 13o gelenkig verbunden,
welcher durch Vermittlung von Seitenlappen 131 drehbar auf einer Stange 132 gelagert
ist. Diese verläuft zwischen entgegengesetzten Wänden 133 und 134 des Gehäuses i2o
und ist mit dem einen Ende in die Wand 134 eingeschraubt. Das andere Ende ist mit
einem Schraubenzieherschlitz 135 versehen, mittels dessen die Stange i32 in die
Wand 134 eingeschraubt werden kann. Der Winkelhebel i3o ist mit genuteten Winkelansätzen
136 versehen, welche in einer Nut 137 der Stange 107 sitzen. Die den abgesetzten
Durchmesserteil der Stange 107 aufnehmende Nut des Teiles 136 bestimmt den
Boden der Nut 137. Der Winkelhebel 13o bildet Arme 140, welche die Zwischenwelle
32 umgeben und die je mit einem winkelförmigen Ansatz 141 versehen sind. Diese Ansätze
141 nehmen den nach außen ragenden Ringflansch 143 einer Muffe 144 auf, welche längs
des unteren Endes der Zwischenwelle 32 verschoben werden kann und einander diametral
gegenüberstehende Zapfen 145 trägt, die in Längsschlitzen 147 der Zwischenwelle
32 gleiten. Das Ende jedes Zapfens 145 ist in Schrägnuten der Welle 8o aufgenommen.
-
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Die Zündsteuerung
wird durch Drehung der Welle 8o in Betrieb gesetzt, die von der Maschine
angetrieben
wird. Die Welle 8o überträgt Bewegung über die Zapfen 145 auf die Zwischenwelle
32. Von dieser wird Bewegung durch den Zentrifugalmechanismus auf die Arbeitsnockenwelle
30 übertragen. Wenn die Drehgeschwindigkeit der Welle 8o zunimmt, veranlaßt
die Zentrifugalvorrichtung, daß sich die Welle 30 mit Bezug auf die Platte
7q. im Uhrzeigersinne dreht. Hierdurch wird der Zeitpunkt des Funkenüberganges mit
zunehmender Geschwindigkeit vorverlegt. Die Zentrifugalvorrichtung ist so beschaffen,
daß die Zündungszeit selbsttätig entsprechend den Geschwindigkeitsänderungen überwacht
wird, so daß die beste Maschinenleistung bei Vollastverhältnissen und weit offener
Drossel gewährleistet wird.
-
Es ist wohl bekannt, daß eine Verbrennungskraftmaschine bei teilweiserBelastungwirkungsvoller
betrieben werden kann, wenn ihre Funkenvorverstellung größer ist als bei Vollastbetrieb
unter gleicher Geschwindigkeit. Deshalb bewirkt die auf Saugung ansprechende Vorrichtung,
daß der Vorzündungswinkel zwischen der Welle 30 und der Welle 8o über den
Winkel hinaus vergrößert wird, der durch die Zentrifugalvorrichtung veranlaßt wird.
Wenn bei einer gegebenen Geschwindigkeit das Vergaserklappenventil von der weit
offenen in die teilweise geschlossene Stellung bewegt wird, nimmt der Unterdruck
auf der Maschinenseite der Drossel zu. Bei Zunahme des Unterdruckes im Einlaßstutzen
92 erfolgt eine entsprechende Zunahme des Unterdruckes in der Kammer 125, so daß
die Membrane 10q. entgegen dem Widerstand der Feder 115 und 121 sich nach rechts
bewegt und bewirkt, daß der Winkelhebel 130 sich im Uhrzeigersinne und der Bund
144 sich aufwärts bewegt, um die Zwischenwelle 32 mit Bezug auf die Welle 8o vorzubewegen.
Wenn umgekehrt das Drosselventil weiter geöffnet wird, nimmt der Unterdruck im Stutzen
92 und infolgedessen auch in der Kammer 125 ab, so daß die Feder 115 und 121 die
Membrane ioq. in eine ausgeglichene Stellung bewegen können, wodurch der Winkelhebel
30 zu einer dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Bewegung und der Bund 144
zur Abwärtsbewegung veranlaßt wird, um die Welle 32 mit Bezug auf die Welle 8o zu
verzögern.
-
Wie bereits weiter oben erläutert, wird der Bewegung der Membrane
ioq. nach rechts bei zunehmender Saugung zuerst durch die schwache Feder 121 entgegengewirkt,
bevor durch die steifere Feder 115 Widerstand geleistet wird. Diese Anordnung ermöglicht
den Leerlauf der Maschine bei einer Vorzündung, welche kleiner ist als in dem Falle,
wo die Maschine mit Mindestgeschwindigkeit und bei voller Belastung läuft. Beispielsweise
mag sich ergeben, daß der Zündzeitpunkt für die beste Maschinenleistung bei Mindestgeschwindigkeit
und Vollast z21!2 ° am Schwungrad vor dem Totpunkt ist. Damit die Zentrifugalsteuerung
der Zündzeitpunktsgebung für Vollastverhältnisse Rechnung tragen kann, muß sie innerhalb
eines Bereiches arbeiten, welcher bei 1:21/2' beginnt. Es mag sich auch herausstellen,
daß diese gleiche Maschine am besten leer läuft, wenn die Zündzeitpunktsgebung 71/,'
vor Totlage oder weniger ist. Im Falle der Erfindung wird die Unterdrucksteuerung
verwendet, um die Änderung von einem Nichtbelastungs-Kleingeschwindigkeits-Zustand,
der eine Funkenstellung von 7i.'2° erfordert, bis zu einem Vollast-Kleingeschwindigkeits-Zustand
vorzunehmen, der 121/2' erfordert. Die Abb. z zeigt schematisch, daß, wenn das Drosselventil
93 in der Maschinenleerlaufstellung ist, der Kanal der Kante des Drosselventils
und deshalb nicht in Verbindung mit dem Unterdruck des Ansaugstutzens 92 ist. Wenn
die Drossel 93 in die weit offene Stellung bewegt wird, sogar bevor eine Veränderung
der Geschwindigkeit stattfindet, so herrscht in der Kammer 125 ein zu großer Unterdruck,
daß die Feder 121 überwunden wird und der Membrane 104 ermöglicht, sich nach rechts
zu bewegen, bis sich der Schaft io8 der Feder io7 gegen die Federführung 118 legt.
Diese Bewegung der Stange io7 reicht aus, um den Funken um das für die Kleingeschwindigkeits-Vollast-Arbeitsbedingungen
erforderliche Maß, bei dem gegebenen Beispiele 5', vorzustellen.
-
Die Saugvorrichtung kann zwecks Instandsetzung oder Austausch von
Teilen bequem ausgebaut werden, da sie als Einheit wirkt. Nach Lösung der Saugleitung
97 von der Saugkammereinheit ioo und nach Entfernung der Schrauben 132 und iooa
können die Saugkammereinheit zoo und der Winkelhebel 130 durch die Öffnung 126 entfernt
werden, ohne daß es erforderlich ist, die Triebwelle 8o und den Unterbrecher herauszunehmen.
Die Saugvorrichtung wird vorerst zusammengebaut und dann als Einheit in das Gehäuse
eingebaut.
-
Es versteht sich im übrigen, daß die vorstehend beschriebene Anordnung
nur als beispielsweise Verkörperung der Erfindung anzusehen und diese selbst mannigfacher
Abwandlung fähig ist.