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Vorrichtung zum Verstellen des Zündzeitpunktes von Brennkraftmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verstellen des Zündzeitpunktes von Brennkraftmaschinen,
insbesondere von Flugmotoren, und zwar in Abhängigkeit von einem die Leistung der
Maschine regelnden und einem durch die Drehzahl der Maschine beeinflußten Glied.
Sie bezweckt, bei jeder Betriebsdrehzahl selbsttätig den richtigen Zündzeitpunkt
festzulegen..
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Zum gleichen Zweck sind bereits mechanische, in Abhängigkeit von irgendeiner
Betriebsgröße, z. B. der Stellung der Reglerklappe, wirkende Verstelleinrichtungen
vorgeschlagen worden. Die bekannten mechanischen; Verstellvorrfvchtungen dieser
Art werden nicht allen Betriebsverhältnissen von Brennkraftmaschinen gerecht. So
kann z. B. bei einem Flugmotor beim Sturzflug die Drosselklappe vollkommen geschlossen
sein, jedoch der bei Sturzflügen auftretende außerordentlich starke Fahrwind die
Luftschraube derart antreiben, daß der Motor mit ziemlich hoher Drehzahl rückwärts
läuft. Wenn bei diesem Betriebszustand die Zündeinrichtung entsprechend der »Zu«-Stellung
der Reglerklappe auf Spätzündung steht, so macht sich dies durch unangenehmes Knallen
und durch unregelmäßigen Lauf des Motors bemerkbar.
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Von diesen Mängeln sind auch andere bekannte Vorrichtungen zum Verstellen
des Zündzeitpunktes von Brennkraftmaschinen auf mechanischem Weg
nicht
frei.° Bei ihnen ist ein im Einklang mit dem Drosselungsantrieb in Abhängigkeit
von; der Betriebsdrehzahl des Motors arbeitender sekundärer Zündungsantrieb zwischengeschaltet,
der einen primären Drosselungsantrieb unwirksam macht, wenn dem Motor eine bestimmte
Menge Vorgas geliefert ist, die über diejenige- Menge hinausgeht, die während der
Tätigkeit der Betriebsmittel für die primäre Zündung angewandt wird.
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Die Erfindung bezweckt, die Nachteile der bekannten Vorrichtungen,
zum Verstellen. des, Zündzeitpunktes von Brennkraftmaschinen, insbesondere von,
Flugmotoren, in Abhängigkeit von einem die Leistung der Maschine regelnden und einem
durch die Drehzahl der Maschine beeinfiußten Glied zu beseitigen.
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Dies geschieht gemäß der Erfindung dadurch, daß ein an sich bekanntes,
die Leistung der Maschine regelndes Glied, z.. B. die Drosselklappe; und ein Glied,
das durch von: der Drehzahl der Maschine beeinflußten Flüssigkeitsdruck betätigt
wird, so miteinander gekuppelt sind, da3 bei Normalbetrieb der Maschine die Zündzeitpunktverstellung
lediglich durch das Leistungsregelglied selbsttätig geschieht, während bei gedrosselter
Leistung und Antrieb der Maschine durch äußere Kräfte, z. B. durch den Sturzflugwind,
das durch Flüssigkeits, druck betätigte Glied entgegen der mechanischen Verstellung
die Einstellung des Zünders auf Früh= zündeng selbsttätig vornimmt.
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Durch die Erfindung werden gegenüber den bisher bekannten Vorrichtungen,
zum Verstellen des Zündzeitpunktes von Brennkraftmaschinen Vorteile erzielt. Während
des normalen Betriebes erfolgt nämlich die Zündzeitpunktverstellung selbst-= tätig
in Abhängigkeit von der Stellung der Drosselklappe. Bei gedrosselter Leistung und
beim Antrieb der Maschine durch äußere Kräfte, z. B. bei Sturzflug, wobei die Maschine
vom Propeller rückwärts angetrieben wird, ist die Einrichtung so getroffen, daß
durch eine hydraulische Zusatzeinrichtung die Zündung entgegen der selbsttätigen
mechanischen Verstellung auf Frühzündung eingestellt wird, wodurch das uriangenehme
Knallen und unregelmäßige Arbeiten der Maschine beseitigt wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt, und zwar zeigt Abb. r die Einrichtung bei voll geöffneter Drosselklappe
und Frühzündung, Abb. 2 die Einrichtung bei geschlossener Drosselklappe und Spätzündung
und Abb. 3 die Einrichtung beim Sturzflug.
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Die Zündzeitpunktverstellung erfolgt am Ziinder a durch den Hebel
b, der beispielsweise mit einer Kurve bi versehen ist. Zwischen der Drosselklappe
e und dem Zünder a sind, eine hydraulisch betätigte Einrichtung c mit dem Verstellkalben
c1 sowie ein Steuerkolben d angeordnet.
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Die Drosselklappe e wird über den Hebel f durch das
Gestänge f l bewegt, wobei mit dem Hebel fein weiteres Gestänge g
verbunden ist, das seinerseits über den Winkelhebel h und: das Gestänge
i mit dem Steuerkolben d in Verbindung steht. Der Steuerkolben d trägt an
seinem dem Angriffspunkt des Gestänges i entgegengesetzten Ende eine feste Stange
k, die ihrerseits mit dem Doppelhebel l in Verbindung steht. Der Doppelhebel L bewegt
sich um den Punkt p1, der mit dem hydraulisch betätigten Verstellkolben cl über
die Kolbenstange p verbunden ist. Dieser Doppelhebel L ist auf der einen Seite mit
einem Langloch 1, und auf der anderen Seite mit einer Rolle m versehen, die
auf der Kurve bi des Zündverstellhebels b gleitet. Dieser Zündverstellhebel
b wird durch die Feder q kraftschlüssig an dne Rolle m angepreßt.
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Der Kolben cl der hydraulischen Verstelleinrichtung c wird durch eine
Feder n normalerweise in der linken Endstellung gehalten und durch einen Anschlag
o in dieser Stellung begrenzt. Die hydraulische Einrichtung c steht durch die Leitung
r beispielsweise mit der Schmierölpumpe der Brenn@-kraftmaschine in Verbindung.
Die Leitung r kann dabei im Nebenschluß, zur Hauptächmierölleitung liegen. Von dem
Druckraum der Einrichtung c führt eine Leitung. s nach dem Gehäuse des Steuerkolbens
d und von dort eine Rücklaufleitung t nach dem ölsumpf der Maschine. Der Steuerkolben
d ist mit einer Eindrehung di versehen.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Wie in Abb: z dargestellt,
ist die Drosselklappe e voll geöffnet, so daß die Maschine mit hoher Drehzahl und
Leistung arbeitet und entsprechend auf Frühzündung eingestellt sein muß. Dies. geschieht
dadurch, daß -über das Gestänge f, g, h, i, den Steuerkolben: d und
-die Stange k der Zündhebel b
durch die Feder q in seine rechte Stellung gebracht,
d. h. auf Frühzündung eingestellt wird. Der Verstellkolben cl befindet sich dabei
unter Wirkung der Feder n in: seiner linken Endstellung, welche durch den Anschlag
o begrenzt ist, da die von der Ölpumpe geförderte Flüssigkeit durch die Leitungen.
r und s und die Eindrehung dl des Steuerkolbens d unmittelbar über die Leitung
t nach dem Olsumpf zurückfließen kann, ohne daß in der Einrichteng c ein
Druck entsteht, der die Kraft der Feder n überwinden könnte. Wird nun die Drosselklappe
e im Schließsinn bewegt, so wird der Steuerkolben d und der Doppelhebel
L durch das Gestänge g, h, i bzw. die Stange k derart bewegt, daß
der @ Zündversitellhebel b entgegen der Kraft der Feder q auf Spätzündung gebracht
wird. Durch das Verschieben des Steuerkolbens d wird die Rücklaufleitung t geschlossen.
Da jedoch die Brennkraftmaschine infolge der geschlossenen oder nahezu .geschlossenen
Stellung der Drosselklappe e mit niederer Drehzahl läuft, ist auch der von der Schmierölpumpe
erzeugte Druck nicht imstande, die Kraft der Feder n zu überwinden und den. Kolben
cl zu bewegen. Der Drehpunkt pi bleibt daher in seiner linken Endstellung, und ebenso
bleibt der Zündverstellhebel b auf Spätzündung eingestellt (vgl. Abb. z:). Wird
jedoch die Drosselklappe e beim Sturzflug geschlossen und die Maschine vom Propeller
rückwärts angetrieben, so erhöht sich mit der Maschinendrehzahl auch der von
der
Schmierölpumpe erzeugte Druck, so daß, wie in Abb. 3 dargestellt, die Kraft der
Feder 7z überwunden und der Kolben c1 mit dem; Drehpunkt p:, um. die Strecke x nach
rechts verschoben wird. Der Steuerkolben d wurde vorher in seine untere Stellung
gezogen und hat die Leitung t abgeschlossen. Durch die Bewegung des Kolbens cl nach
rechts um die Strecke x wird der Doppelhebel l um den Drehpunkt k1
derart verstellt, daß der Zün.dverstellhebel b unter der Wirkung der Feder-q wiederum
nach rechts auf Frühzündung eingestellt wird.
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Wird das Flugzeug nach dem Sturzflug wieder abgefangen und geht es
in den Horizontalflug über, so hört zunächst der rückläufige Antrieb der Brennkraftmaschine
durch den Propeller auf, der von der Schmierölpumpe erzeugte Druck sinkt, und die
Feder n wird den Kolben c1 wiederum nach links verschieben, so daß der Zündverstellhebel
b auf Spätzündung verstellt wird, solange die Drosselklappe geschlossen ist. Wird
nunmehr die Brennkraftmaschine- durch Öffnen der Drosselklappe e wiederum beschleunigt,
so wird der Steuerkolben d über das Gestänge g, 14, i nach oben bewegt und
die Leitung t freigegeben, so daß der Kolben cl vollkommen drucklos wird.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung kann außer für Flugmotoren selbstverständlich
auch für die selbsttätige Zündverstellung eines Motors für Landfahrzeuge verwendet
werden, wobei die hydraulisch betätigte Einrichtung beim Bergabwärtsfahren dadurch
in Wirkung tritt, daß. der Motor vom Fahrzeug angetrieben wird. Außerdem kann die
mechanische Beeinflussung der Zündverstellung auch von einer anderen Betriebsgröße
oder Betriebseinstellung als der Drosselklappe abhängig gemacht werden. Schließlich
kann an Stelle der Schmierölpumpe eine besondere, von der Drehzahl der Brennkraftm.aschine
abhängige Pumpe zur Erzeugung des Druckes in den Leitungen r, s und der Einrichtung
c vorgesehen sein.