DE6804606U

DE6804606U - Unterdruck-zuendversteller

Info

Publication number: DE6804606U
Application number: DE19686804606
Authority: DE
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1967-12-04
Filing date: 1968-10-30
Publication date: 1969-08-21
Also published as: DE1806020B2; GB1181759A; DE1806020A1; JPS5013901B1

Description

Der Patentanwalt DiPL-Ing. W."feEYER

FRANKFURT/MAIN FREIHERR-VOM-STEIN-STRASSE InSadien: Az. ι

Ford-Werke Aktiengesellschaft
Köln /Bhein
Henry-Ford-Strasse

"Unterdruck-Ziindver steller"

Priorität der US-Anmeldung Nr. 687 519 vom 4-, Dezember 1967

Die Erfindung betrifft einen Unterdruck-Zündversteller für Ottomotoren mit einer in einer an die Ansaugleitung des Motors angeschlossenen Unterdruckdose eingespannten Membran, deren Hub über ein Gestänge auf die Unterbrecherplatte eines Zündverteilers übertragbar ist.

Derartige Zündversteller haben die Aufgabe, den Zündzeitpunkt entsprechend den Betriebsbedingungen des Motors zu verschieben.Der richtige Zündzeitpunkt ist für die Motorleistung entscheidend, seine Einhaltung gewinnt aber auch wegen der in letzter Zeit strenger werdenden Vorschriften über die Abgase an Bedeutung. Aufgabe der Erfindung ist es, einen möglichst einfachen und betriebssicheren Zündversteller der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher dennoch schnell und genau auf Änderungen des Betriebszustandes des Motors anspricht.

Die Erfindungsaufgäbe wird gelöst durch eine durch den Unterdruck in der Ansaugleitung gesteuerte Hilfsmembran in der Unterdruckdose, welche in ihrer jeweiligen Stellung einseitig einen Anschlag für die Hauptmembran bildet. Dabei

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ist es zweckmäßig, den Hub der Hilfsmembran durch feste Anschläge beidseitig zu begrenzen, und eine- besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dann, wenn mittig an der Hilfsmembran auf Seiten der konzentrisch angeordneten Hauptmembran eine feste Scheibe angebracht wird, welche einerseits eine Sitzfläche für eine an der Hauptmembran befestigte Scheibe bietet, andererseits mit einem vorgewölbten Rand in eine innere ümfangsnut der Unterdruckdose eingreift, so daß Lage und Breite der Nut für den Hub der Hilfsmembran bestimmend sind.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand e,ines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Lage des

erfindungsgemäßen Unterdruck-Zündverstellers zwischen der Ansaugleitung des Motors und dem Zündverteiler,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Unterdruckdose des Zündverstellers nach Fig. 1,

Fig. 3 und 4 Ansichten der Unterdruckdose nach Fig. in Blickrichtung III-III bzw. IV-IV,

6, 7 und 8 zeigen die Einzelteile der Unterdruckdose in ihrer jeweiligen Stellung bei verschiedenen Betriebsbedingungen, nämlich

.beim Start und sonst während der Fahrt mit ganz geöffneter Drosselklappe, beim Leerlauf, bei Teillast und schließlich, wenn der Motor die Fahrt bremst.

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Auf der linken Seite in Fig. 1 ist der Anschluß des Zündverstellers an die Ansaugleitung des Motors gezeigt. Mit 28 ist ein Teil eines herkömmlichen Fall - stromvergasers angedeutet. Sein Hauptkanal 30, durch den das Brennstoff-Luftgemisch strömt, enthält die übliche Venturidüse 32 und eine Drosselklappe 3^-, mit deren Hilfe der Strom des Brennstoffgemischs zu den Ansaugkanälen 36 des Motors beeinflußt werden kann.

Die Unterdruckdose 26, welche, ohne sie bereits im einzelnen zu erläutern, durch Membranen begrenzte Druckkammern enthält, ist mit einer dieser Kammern über einen Schlauch oder eine Leitung 38, die in einer Bohrung 40 des Vergasers hinter der Drosselklappe y\ mündet, direkt mit dem Vakuum im Ansaugkanal des Motors verbunden. Es versteht sich von selbst, daß die Bohrung 40 nicht am Vergaser sondern am ■ Ansaugkanal 36 angebracht sein könnte. Eine andere Druckkammer der Dose 26 ist über einen Schlauch oder eine Leitung 42 und ein Vorventil 44 an eine Bohrung 46 des .

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In Fig. 1 sind diejenigen Teile des Motors dargestellt, ' |

welche in Abhängigkeit vom Unterdruck in der Ansaugleitung j£

den Zündzeitpunkt regeln. Dazu gehört zunächst ein Ver- ' . |

teiler 10 herkömmlicher Bauart mit Fliehkraftgewichten und |

einer Unterbrecherplatte 12. Diese ist um einen mit bezug t

auf das Verteilergehäuse festen Schwenkpunkt 16 drehbar, ' |

so daß die Winkellage des Unterbrecherhebels 20, welcher I

den Unterbrecherkontakt 18 betätigt, mit bezug auf den i Γ "erbrechernocken 14 verändert werden kann. Zum Verschwenken

der Unterbrecherplatte 12 greift an dieser in einem Gelenk 22 ; ein Gestänge 24 an, das seinen Antrieb durch die unten im

einzelnen beschriebene-erfindungsgemäße JJnterdruckdose 26 ;

erhält. ' t

Vergasers angeschlossen, welche im Hauptkanal 30 gerade vor der Drosselklappe 34 liegt, wenn diese die unbetätigte Stellung einnimmt.

Das Vorventil 44, ein Steuerventil für den Betriebszustand der Fahrtverzögerung, wird selbst durch den Unterdruck in der Ansaugleitung des Motors gesteuert, inxdem eine Zweigleitung 47 eine Verbindung zur Leitung 38 herstellt. Oberhalb eines vorbestimmten Vakuums in der Ansaugleitung ver- (~\ bindet das Vorventil 44 die Vergaserbohrung 46 mit der Leitung 42 zur Unterdruckdose 26, bei stärkerem Unterdruck wird dagegen eine Verbindung zwischen der Zweigleitung und der Leitung 42 hergestellt.

Das Vorventil 44 besteht im einzelnen aus einem Ventilkörper, der sich in Abhängigkeit der auf ihn einwirkenden Kräfte, nämlich einmal des über einen Membrankolben 50 wirksamen Vakuums in der Leitung 47, und zum anderen der Druckkraft einer Feder 51» alternativ gegen Sitzflächen an zwei Ventilöffnungen 48 und 49 dichtend anlegen kann. Wie bereits oben bemerkt, wird dadurch festgelegt, ob entweder die zur Vergaserbohrung 46 führende Leitung oder die Zweigleitung 47 mit der zu einer Druckkammer in der Dose 26 führenden Leitung 42 in Verbindung steht.

Durch Dimensionierung der Einzelteile des Vorventils 44 ist von vornherein dafür Sorge getragen, daß eine Umschaltung des Ventils nur während des Bremsens mit dem Motor erfolgt. Nur dann ist der Unterdruck in der Ansaugleitung groß genug, um über den Membrankolben 50 die Kraft der Feder 51 zu überwinden.

Die Einzelteile der Unterdruckdose 26 sind aus den Fig. 2 bis 4 ersichtlich. Dabei ist das äußere Gehäuse in

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seiner Gesamtheit mit 52 bezeichnet. Dieses gliedert sich in einen hohlen glockenförmigen linken Teil 53 und. einen büchsenförmigen rechten Teil 5^·, welch letzterer eine zentrale öffnung 56 mit abgesetztem Durchmesser aufweist. Axial zwischen den beiden Gehäuseteilen 53 tmd 5^ sind Anschlagringe 58 und 60 eingesetzt. Indem der letztgenannte mit einer stufenförmig ausgebildeten Innenbohrung versehen wurde, entstand eine auf der anderen Seite durch den Ring begrenzte umlaufende Nut 64. In diese hinein und axial entsprechend ihrer Breite verschiebbar erstreckt sich der vorgewölbte Rand 66 einer an einer Membran 72 befestigten Scheibe 68. Die letztere weist ebenso wie eine auf der Gegenseite der Membran 72 befestigte, büchsenförmig vorgezogene Scheibe 70 eine zentrale öffnung 74 auf. Die Membran 72 ist an ihrem äußeren Rand zwisehen dem Ring 60 und einem Flansch des Gehäuseteils 5^ eingespannt. Die Membran 72 ist normalerweise durch eine Feder 78 in der in Fig. 2 gezeigten Lage pann t-y- wobei -sich der Sand 66_aer_ S.cn.eibe-68 -gegen den —

Ring 58 anlegt. Zwischen der Membran 72 und der Wandung des Gehäuse'teils ^A- befindet sich eine abgeschlossene Druckkammer 80, welche über die Leitung 38, wie aus Fig. 4 zu ersehen, an das Vakuum in der Ansaugleitung des Motors angeschlossen ist.

Zwischen dem Gehäuseteil 53 tmd dem Ring 58 ist eine weitere Membran 82 dicht eingespannt, welche sich quer durch das Gehäuse erstreckt und eine Druckkammer 84 begrenzt. An diese ist die Leitung 42 angeschlossen (vgl. Fig. 3), die gemäß Fig. 1 zum Vorventil 44 führt. Die beiden Gehäuseteile, die Ringe 58 und 60 sowie die Membranen x^erden fest zusammengehalten mit Hilfe einer ringförmigen Klammer 85·

Das Gestänge 24 ist an der Membran 82, der Hauptmembran, mittels gegenüberliegender büchsenförmig eingesenkter

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Scheiben 86 und 88 befestigt, so daß ^eder Bewegung der Membran eine entsprechende Bewegung der Unterbrecherplatte 12 (Fig. 1) zugeordnet ist. Der radial äußere Rand 90 der Scheibe 88 ist so geformt, daß er sich gegen die Scheibe an der Membran 72 anlegen kann, wobei durch die Stellung' der letzteren der Hub der Hauptmembran 82 zu einem weiter unten erläuterten Zweck zur einen Richtung hin begrenzt wird. Eine Feder 92 hat die Tendenz, die Hatiptmembran 82 und das Gestänge 24 mit bezug auf Fig. 2 nach rechts bis

zur Anlage des Randes 90 gegen die Scheibe 68 zu drücken. . I

Die Federn 78 und 92 sind hinsichtlich ihrer Federkraft so ausgelegt, daß die der ersteren überwiegt, so daß sich der Rand 66, wenn alle anderen Einflüsse ausgeschaltet sind, wie in Fig. 2 gezeigt, gegen den Ring 58 anlegt.

Zum besseren Verständnis der Erfindung sei nachfolgend die Funktionsweise des Zündverstellers an Hand der Fig. 5 bis 8, welche die Teile bei verschiedenen Betriebszuständen des Motors zeigen, erläutert. Eine Stellung nach Fig. 5 ergibt sich, wenn entweder der Motor abgeschaltet ist und bereit zum Start oder bei Belastung mit ganz geöffneter Drosselklappe. Im ersteren Fall strömt noch kein Brennstoff-Luftgemisch durch, den Vergaser in die Ansaugleitung. An beiden Vergaserbohrungen 40 und 46 und infolgedessen auch in beiden Leitungen 42 und 38 herrschen deshalb atmosphärische Bedingungen. Auf die Membranen 72 und 82 wirken als ungleichmäßige Belastungen nur die Federn 78 und 92. Durch die erstere wird die Membran 72 mit bezug auf Fig. 5 soweit nach links gedrückt, bis sich der Rand 66 der Scheibe 68 gegen den Ring 58 anlegt. Durch die Feder 92 wird die Hauptmembran 82 soweit nach rechts gedrückt, daß sich der Rand der Scheibe 88 gegen die Scheibe 68 anlegt. In dieser Läge

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hält das Gestänge 24 die Unterbrecherplatte 12 in der Winkelst ellung mit bezug auf den Unterbrechernocken 14, daß der zum Starten richtige Zündzeitptinlcb eingestellt ist. Auch bei ganz geöffneter Drosselklappe x^ährend der Fahrt ergibt sich die in Pig. 5 gezeigte Stellung der Membranen. In diesem Fall herrscht ebenfalls in der Ansaugleitung des Motors ungefäh: atmosphärischer Druck, auch hinter der Drosselklappe. Da sich dieser Druck auch in den Druckkammern 80 und 84 findet, gilt für diesen Betriebszustand die gleiche Stellung der Membranen und des Gestänges 24, wie zuvor beschrieben.

Es sei nun angenommen, daß der Motor angelassen worden ist und sich die Drosselklappe 3^· während des Leerlaufs in der in Fig. 1 dargestellten geschlossenen Lage befindet. In diesem Fall herrscht in der Ansaugleitung ein gewisses Vakuum, das sich über die Leitung 38 auch der Druckkammer an der Hilfsmembran 72 mitteilt. Dieses Vakuum ist genüge.-J. stark um die Kraft der Feder 78 zu überwinden und die Hilfsmembran 72 nach rechts mit bezug auf Fig. 6 bis zur Anlage des Randes 66 gegen den Ring 60 zu ziehen. Gleichzeitig ist das Vakuum in der Ansaugleitung jedoch noch zu schwach, um das Vorventil 44 umzuschalten, und da im Hauptkanal des Vergasers an der Bohrung 45 im wesentlichen Atmosphärendruck herrscht und dies wegen der Leitungverbindung 42 auch für die Druckkammer 84 gilt, drückt die Feder 92 die Hauptmembran 82 bis zum Anschlag der Scheibe 88 gegen die Scheibe 68 nach rechts. In dieser Stellung ist über das Gestänge der spätest mögliche Zündzeitpunkt eingestellt.

Fig. 7 zeigt die Unterdruckdose während Teillastbetriebs. Dann ist die Drosselklappe 3^- ausgehend von der Position r.ach Fig. 1 soweit entgegen dem Uhrzeigersinn und an der Bohrung 46 vorbei aufgedreht, daß die Maschine beschleunigt und das Vakuum in der Ansaugleitung über die Rohrung 46,

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die Leitung 42 und die Druckkammer 84 auf die Hauptmembran wirkt, so daß sich diese, wie in Fig. 7 angedeutet, nach links bewegt. Natürlich hängt die genaue Position der Hauptmembran von der Stellung der Drosselklappe 34 ab.

Wenn sich während der Beschleunigung des Motors die Hauptmembran 82 und damit das Gestänge 24 ungehindert mit bezig auf Fig. 7 nach links verschieben, wird der Zündzeitpunkt in gewohnter Weise zunehmend vorverlegt. Andererseits reicht bei dieser teilweise geöffneten Stellung der Drosselklappe der abgeschwächte Unterdnick in der Ansaugleitung, der auch in der Druckkammer 80 auf Seiten der Hilfsmembran 72 \ri.rkt, nicht aus, um die letztere entgegen der Wirkung der Feder in der mit beztig auf Fig. 7 rechten Stellung zu halten. Die Feder 78 drückt die Hilfsmembran 72 soweit nach links, bis sich der Rand 66 der Scheibe 68 gegen den Ring 58 anlegt. Insgesamt läßt sich für diesen Betriebszustand feststellen, daß sich die Hauptmembran 82 unabhängig von der Hilfsmembran 72 ganz normal so bewegt, daß im Verteiler stets der richtige Zündzeitpunkt eingestellt wird.

Fig. 8 schließlich zeigt, welche Stellung die Membranen 72 und 82 einnehmen, wenn der Motor bremst. Dabei verstärkt sich der unterdruck in der Ansaugleitung in einem solchen Maße, daß das Vorventil 44 anspricht und statt bisher den Druck an der Vergaserbohrung 46 nunmehr das Vakuum bei der Vergaserbohrung 40 zur Druckkammer 84 auf Seiten der Membran gelangen läßt. Der starke Unterdruck zieht die Membran 82 mit bezug auf Fig. 8 nach links, so daß das Gestänge -24 den Zündzeitpunkt in einem dem Unterdruck in der Ansaugleitung entsprechenden Maße vorverlegt. Gleichzeitig besteht der starke Unterdruck auch in der Druckkammer 80 und hält somit den Rand 66 der Scheibe 68 an der Hilfsmembran 72 in Anlage am Ring 60. Auch unter diesen Betriebsverhältnissen erfolgt

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die Bewegung der Hauptmembran 82 unabhängig von der der Hilfsmembran 72.

Aus dem Voranstehenden wird klar, daß durch die Erfindung eine Unterdruckdose geschaffen wurde, bei welcher in einfacher Weise unabhängig voneinander zwei Membranen in einem gemeinsamen Gehäuse montiert sind, wobei sie sich unter bestimmten Bedingungen unabhängig voneinander bewegen können, unter anderen Bedingungen wiederum die Bewegung de~ einen Membran die der anderen begrenzt.

Patentansprüche /

Claims

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ansprüche

1 . Unterdruck-Zündversteller für Ottomotoren mit einer in einer an die Ansaugleitung des Motors angeschlossenen Unterdruckdose eingespannten Membran, deren Hub über ein Gestänge auf die Unterbreclaerplatte eines Zündverteilers übertragbar ist, gekennzeichnet durch eine ebenfalls durch den Unterdruck in der Ansaugleitung (30, 36) gesteuerte Hilfsmembran (72, 68) in der Unterdruckdose (26), welche in ihrer jeweiligen Stellung einseitig einen Anschlag für die Hauptmembran (82) bildet.
2. Zündversteller nach Anspruch 1, dadurch ge-' kennzeichnet , daß der Hub der Hilfsmembran (72) durch feste Anschläge (58, 60) beidseitig begrenzt ist.
3· Zündversteller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Hilfsmembran (72) den Hub der Hauptmembran (82) unter gewissen Betriebsverhältnissen in Richtung einer Verzögerung des Zündzeitpunktes begrenzt.
4. Zündversteller nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Hilfsmembran (72) die Druckdifferenz zwischen atmosphärischem Druck und dem Druck in der Ansaugleitung (36) des Motors hinter der Drosselklappe (3^) wirkt.
5>. Zündversteller nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet , daß eine steigende Druckdifferenz zwischen dem atmosphärischen Druck und dem Druck in der.Ansaugleitung (36) die Hilfsmembran (72) von der Hauptmembran (82) fortbewegt, so daß die letztere einen größeren Hub in

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Richtung einer Verzögerung des-Zündzeitpunktes ausführen kann.
6. Zündversteller nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennze.ich.net, daß die Kilfsmembran (72) durch eine Feder (78), welche sie zur Hauptmembran (82) hinzudrücken bestrebt ist, vorbelastet ist.
7. Zündversteller nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadur-ch gekennzeichnet, daß mittig an der Hilfsmembran (72) auf Seiten der konzentrisch angeordneten Hauptmembran (82) eine feste Scheibe (68) angebracht ist, welche einerseits eine Sitzfläche für eine an der Hauptmembran" (82) befestigte Scheibe (88, 90) bietet, andererseits mit einem vorgewölbten Rand (66) in eine innere Umfangsnut (64) der Unterdruckdose (26) eingreift, so daß Lage und Bi -ite der Nut (64) für den Hub der Hilfsmembran (72) bestimmend sind.
8. Zündversteller nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptmembran (82) durch die Druckdifferenz zwischen atmosphärischem Druck und alternativ je nach Betriebsziistand des Motors dem Druck in der Ansaugleitung (30, 36) hinter oder kurz vor der Drosselklappe (34) gesteuert ist.
9. Zündversteller nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, ^ daß in an sich bekannter Weise die Hauptmembran (82) durch eine Feder (92) in Richtung einer Verzögerung des Zündzeitpunktes vorbelastet ist und eine steigende Druckdifferenz zwischen beiden Seiten der Membran (82) in Richtung einer Vorverlegung des Zündzeitpunktes wirkt.

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10. Zündversteller nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9i dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Hilfsmembran (72) wirkende Feder (78) stärker ist als die auf die Hauptmembran (82) wirkende Feder (92).
11. Zündversteller nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch g e k e η η ζ e i c h. η e t , daß atmosphärischer Druck in dem Raum zwischen der Haupt- und Hilfsmembran herrscht und die jeweils auf der anderen Seite der Membranen liegenden geschlossenen Druckkammern (80 bzvr. 84-) durch getrennte Leitungen (38 bsw. 4-2) an die Ansaugleitung (JO, 36) des Motors angeschlossen sind.¹
12. Zündversteller nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das an der Hauptmerabran (82) befestigte Gestänge (24) durch die Hilfsmembran (72) hindurchgeführt ist.
13.. Zündversteller nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung der Druckkammer (84) auf Seiten der Hauptmembran (82) an die Ansaugleitung (30, 36) hinter oder kurz vor der Drosselklappe (34) durch ein Vorventil (44) erfolgt', welches oberhalb eines bestimmten Unterdrucks in der Ansaugleitung (36) hinter der Drosselklappe (3^0 eine Verbindung nit dem Raum (30, 46) kurz vor dieser, unterhalb des bestimmten Unterdrucks eine Verbindung mit dem Raum (36, 40) hinter der Drosselklappe (3^-) herstellt.
14. Zündversteller nach Anspruch I3, dadurch ge kennzeichnet , daß der Ventilkörper des Vorventils (44) durch einen Membrankolben (50) betätigbar ist, auf den äie Druckdifferenz zwischen atmosOharischem Druck und dem

Druck in der Ansaugleitung (36) hinter der Drosselklappe (34) wirkt, wobei bis zu dem bestimmten Unterdruck in der Ansaugleitung (36), bei welchem die Umschaltung erfolgt, der Ventilkörper durch eine Feder (51) in der Stellung gehalten ist, in welcher die Hauptmembran (82) mit dem Druck kurz vor der Drosselklappe (3^) beaufschlagt ist.

15· Zündversteller nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (51) und die Membran (50) des Vorventils (44) derart ausgelegt sind, daß der Unterdruck in der Ansaugleitung (36) hinter der Drosselklappe (34) im Leerlauf des Motors nicht ausreicht, um die Kraft der Feder (51)" zu überwinden.

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