DE1476320B1

DE1476320B1 - Einrichtung zur Verbesserung der Verbrennung im Leerlaufbetrieb einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE1476320B1
Application number: DE19651476320
Authority: DE
Inventors: Jean Cadiou
Original assignee: Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Citroen SA
Priority date: 1964-08-07
Filing date: 1965-08-02
Publication date: 1970-05-14
Also published as: LU49279A1; NL6510281A; US3329136A; GB1114318A; FR1415623A; BE667705A

Description

Die Erfindung betrifft die Verbesserang der Verbrennung im Leerlaufbetrieb einer Brennkraftmaschine mit Fremdzündung und mit in Abhängigkeit von Maschinendrehzahl und Druck im Saugrohr veränderlicher Zündzeitpunkteinstellung.

Bei Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung ist es bekanntlich erforderlich, den Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von der Belastung und der Maschinendrehzahl vorzuverlegen, d. h. auf Frühzündung einzustellen. Der Ausgangspunkt für die Änderung der Zündzeitpunkteinstellung, d.h. der Ausgangs-Zündzeitpunkt für die Teil- und Vollast-Frühzündungseinstellung stellt im allgemeinen die Zündzeitpunkteinstellung für die zulässige niedrigste Drehzahl der Brennkraftmaschine dar.

Darüber hinaus ist es bekannt (USA.-Patentschrift 3 027 884), die beim Schubbetrieb auftretende unvollständige Verbrennung, bei der ein hoher Anteil an unverbrannten Kohlenwasserstoffen im Abgas vorhanden ist, dadurch zu beseitigen, daß außer einer so geringfügigen Öffnung der Drosselklappe auch die Zündzeitpunkteinstellung auf Spätzündung verstellt wird. Durch das öffnen der Drosselklappe soll mehr Luft zur Erzielung einer vollständigen Verbrennung zugelassen werden, während durch die Spätzündung die Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine derart beeinflußt wird, daß keine nennenswerte Leistung während des Schubbetriebes abgegeben wird.

Außerdem ist es bekannt (USA.-Patentschrift 2087 339), zur Erzielung eines stabilen Verhaltens im Leerlaufbereich den Zündzeitpunkt in Richtung auf Spätzündung, also noch weiter zurückzuverstellen, als dies mit dem drehzahlabhängigen Fliehkraftregler möglich ist. Durch den Fliehkraftregler wird nämlich, wenn in allgemein üblicher Betriebsweise verfahren wird, der Zündzeitpunkt in Leerlauf auf einen Ausgangswert zurückgestellt, bei dem der Vorzündwinkel 0° oder annähernd 0° beträgt. Um diesen Zündzeitpunkt zum Zwecke eines stabilen Leerlaufverhaltens noch weiter zurückzustellen, ist bei der weiter oben erwähnten bekannten Einrichtung zusätzlich zu der allgemein üblichen Druckabnahmestelle am Saugrohr, die sich vor der Drosselklappe, in Strömungsrichtung gesehen, befindet, eine weitere Druckabnahmestelle hinter der Drosselklappe auf der der ersten Druckabnähmestelle gegenüberliegenden Seite des Saugrohres angeordnet, wobei die Druckabnahmestellen, die dicht neben der geschlossenen Drosselklappe liegen, so vorgesehen sind, daß sie bereits nach einer kurzen Öffnungsbewegung der Drosselklappe überfahren werden. Beide Druckabnahmestellen sind über getrennte Leitungen derart mit einem Zündzeitpunktverstellorgan verbunden, daß der auf die Druckabnahmestelle vor der Drosselklappe einwirkende Unterdruck eine Vorverlegung des Zündzeitpunktes im Teillastbereich und der auf die Druckabnahmestelle hinter der Drosselklappe, jeweils in Strömungsrichtung gesehen, eine Zurückverlegung des Zündzeitpunktes über den Ausgangswert hinaus, d. h. auf Spätzündung, im Leerlaufbereich bewirkt.

Sowohl bei der allgemein üblichen Zündzeitpunktverstellung, bei der im Leerlauf von einem Zündzeitpunkt bei etwa 0 bis 10° KW ausgegangen wird, als auch bei den bekanntgewordenen Vorrichtungen und Verfahren zur Stabilisierung des Leerlaufes mit Einstellung einer Spätzündung in diesem Bereich tritt nach Ansicht des Erfinders jedoch keine vollständige Verbrennung auf, so daß der Gehalt an giftigem Kohlenmonoxyd im Abgas verhältnismäßig hoch ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Auftreten von giftigen Gasen oder unverbrannten Brennstoffanteilen im Abgas während des Leerlaufbetriebes möglichst weitgehend zu verringern und damit die Gefahr einer Luftverseuchung herabzusetzen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird in bereits bekannter, aber bisher selten verwirklichter Weise davon ausgegangen, daß man im Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine den Zündzeitpunkt gegenüber dem Ausgangs-Zündzeitpunkt für die Teil- und Vollast-Frühzündungseinstellung vorverlegt. Durch diese Maßnahme ist es nach Berichten des Erfinders möglich, eine vollständigere Verbrennung zu erzielen, als dies bei der bisherigen Betriebsweise, nämlich Spätzündung bei Leerlauf, möglich war, da der für die Verbrennung zur Verfügung stehende Zeitraum vergrößert ist.

Bei einer Brennkraftmaschine mit einer Einrichtung zum Verlegen des Zündzeitpunktes im Leerlaufbetrieb gegenüber dem Ausgangs-Zündzeitpunkt für die Teil- und Vollast-Frühzündeinstellung und mit einer stromaufwärts und einer stromabwärts der geschlossenen Drosselklappe in das Saugrohr einmündenden Druckabnahmeöffnung, die über Steuerleitungen an die Membrandose des Zündverstellers angeschlossen sind, läßt sich die Erfindung durch die nachfolgenden Merkmale verwirklichen:

a) Die Zündverteilung bei Leerlauf erfolgt — wie an sich bekannt — im Sinne einer Frühzündung;

b) die Druckabnahmeöffnungen sind — in an sich bekannter Weise — in bezug auf Saugrohr und Drosselklappe derart angeordnet, daß die die Leerlauf-Unterdruck-Zündverstellung bewirkende (»erste«) Öffnung stromabwärts der geschlossenen Drosselklappe liegt, während die die Unterdruck-Zündverstellung im Lastbereich bewirkende (»zweite«) Öffnung stromaufwärts der geschlossenen Drosselklappe liegt, wobei beide Öffnungen an gegenüberliegenden Stellen des Saugrohres angeordnet sind und nach Öffnung der Drosselklappe die erste Öffnung stromaufwärts und die zweite Öffnung stromabwärts zur Drosselklappe zu liegen kommt;

c) die Membrandose ist — in an sich bekannter Weise — jeweils mit einer der Druckabnahmeöffnungen verbunden, was durch eine wechselweise absperrende Verteilvorrichtung derart erfolgt, daß bei Leerlauf die erste Öffnung und nach Drosselklappenöffnung die zweite Öffnung über die zugehörige Steuerleitung mit der Membrandose in Verbindung gelangt.

Die Erfindung besteht nicht in den genannten Einzelmerkmalen oder nur deren zwei, als solchen, wohl aber in der vollständigen Vereinigung der Merkmale a), b) und c) bei einer Zündzeitpunktverstelleinrichtung der vorher genannten Art.

Wirkungsmäßig kommt es beim Erfindungsgegenstand darauf an, daß beim Übergang von Leerlauf auf Teillast ein stockungsfreier Übergang von den Frühzündungsverhältnissen bei Leerlauf zu der bei Teillast üblichen Frühzündung stattfindet. Hierzu

ORIGINAL INSPECTED

trägt nicht nur das Merkmal c) bei, sondern auch die unter b) genannte, besondere Anordnung der beiden Druckabnahmestellen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Erfindungsvorschlages,

F i g. 2 ein Detail eines abweichenden Ausführungsbeispiels.

Das in Fig. 1 veranschaulichte Ausführungsbeispiel enthält ein Saugrohr 1 für das Brennstoff-Luft-Gemisch, das in bekannter Weise mit einer Drosselklappe 2 versehen ist, deren im Leerlaufbetrieb vorhandene Schließstellung voll ausgezogen dargestellt ist. Die Strömungsrichtung des Brennstoff-Luft-Gemisches ist durch den Pfeil F bezeichnet.

Die Vorrichtung zur Vorverlegung des Zündzeitpunktes bei Teillastbetrieb weist in bekannter Weise eine Druckabnahmestelle und eine Unterdruckleitung 3 auf, die mit der Unterdruckkammer einer nicht dargestellten Membrankapsel verbunden ist. Die Druckabnahmestelle, an der die Unterdruckleitung 3 in das Saugrohr 1 mündet, befindet sich an einer Stelle, die etwas oberhalb der Drosselklappe 2 (in Schließstellung) liegt. Sobald man die der Brennkraftmaschine zugeführte Luft- und Brennstoffmenge durch Drehung der Drosselklappe 2 in die mit gestrichelten Linien veranschaulichte Lage vergrößert, ergibt sich unterhalb der Drosselklappe ein Unterdruck, der auf die Membrankapsel einwirkt, die eine Vorverlegung des Zündzeitpunktes bewirkt.

Außerdem ist noch eine zweite Unterdruckleitung 4 vorgesehen, die gleichfalls mit der Unterdruckkammer des als Membrankapsel ausgebildeten Verstellorgans für einen ebenfalls nicht dargestellten Zündverteiler verbunden ist und in das Saugrohr 1 an einer Druckabnahmestelle einmündet, die — in Strömungsrichtung (Pfeil F) gesehen — unmittelbar hinter der Drosselklappe 2 liegt, wenn letztere sich in ihrer Schließstellung befindet.

Die beiden Unterdruckleitungen 3 und 4 sind nicht direkt mit der Unterdruckkammer des Verstellorgans verbunden; vielmehr ist — wie in den F i g. 1 und 2 veranschaulicht — eine Absperreinrichtung für diejenige Unterdruckleitung vorgesehen, die nicht unter Unterdruck steht. Beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 enthält eine Verteilvorrichtung einen Zylinder 5, einen Schieber 6 mit zwei Ringnuten 6 a und 6b, von denen wahlweise eine die Verbindung zwischen einer der beiden Unterdruckleitungen 3 und 4 und einer Leitung 7 herstellt, die mit der Unterdruckkammer des Verstellorgans für einen Zündverstellei verbunden ist. Im Zylinder 5 verbleiben an den Enden des Schiebers 6 Kammern 5 α und 5 b, die mit den Unterdruckleitungen 3 bzw. 4 über Leitungen 3 a bzw. 4 a in Verbindung stehen.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgendermaßen: Läuft die Brennkraftmaschine im Leerlauf, befindet sich also die Drosselklappe 2 in der mit voll ausgezogenen Linien veranschaulichten Stellung, so herrscht nur in der Unterdruckleitung 4 Unterdruck, der durch das in dem Saugrohr 1 strömende Brennstoff-Luft-Gemisch erzeugt wird. Auf diese Weise herrscht auch in der Kammer 5 b der Verteilvorrichtung Unterdruck gegenüber der Kammer Sa, so daß der Schieber 6 nach oben verschoben und die Unterdruckleitung 4 mit der Leitung 7 verbunden wird. Das an die Leitung 7 angeschlossene Verstellorgan für den Zündversteller bewirkt infolgedessen die gewünschte Vorverlegung des Zündzeitpunktes.

Sobald man Gas gibt und die Drosselklappe 2 in die gestrichelte Stellung dreht, wird der Unterdruck in der Unterdruckleitung 4 aufgehoben, während nunmehr die Unterdruckleitung 3 an die Unterdruckzone des Saugrohres 1 angeschlossen ist. Der sich infolgedessen in der Kammer 5 a der Verteilervorrichtung einstellende Unterdruck hat zur Folge, daß sich der Schieber 6 nach unten bewegt und dadurch die Unterdruckleitung 3 mit der Leitung 7 verbindet, die Unterdruckleitung 4 dagegen von der Leitung 7 absperrt.

Die Zündverstellung erfolgt dann in bekannter Weise, wobei der Zündzeitpunkt in Abhängigkeit vom Unterdruck und von der Maschinendrehzahl vorverlegt wird.

Fig. 2 zeigt ein abweichendes Ausführungsbeispiel für die abwechselnde Absperrung der Unterdruckleitungen 3 und 4. Vor der Verbindung dieser Unterdruckleitungen 3 und 4 mit der zur Unterdruckkammer des Verstellorgans führenden Leitung 7 sind Rückschlagventile 8 und 9 vorgesehen, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Kugeln ausgebildet sind. Diese Ventile öffnen unter der Wirkung eines in der angeschlossenen Unterdruckleitung 3 bzw. 4 erzeugten Unterdruckes und schließen, sobald der Unterdruck in der anderen Unterdruckleitung erzeugt wird. Man erhält auf diese Weise eine abwechselnde Absperrung derjenigen Unterdruckleitung, die der gerade vorhandenen Drehzahl des Motors nicht entspricht. Man vermeidet dadurch auch in bekannter Weise jede Strömung im geschlossenen Kreis in den Unterdruckleitungen 3 und 4, die einem einwandfreien Betrieb des Zündverteilers abträglich sein könnte.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Verlegen des Zündzeitpunktes im Leerlaufbetrieb von Brennkraftmaschinen gegenüber dem Ausgangs-Zündzeitpunkt für die Teil- und Vollast-Frühzündeinstellung, mit einer stromaufwärts und einer stromabwärts der geschlossenen Drosselklappe in das Saugrohr einmündenden Druckabnahmeöffnung, die über Steuerleitungen an die Membrandose des Zündverstellers angeschlossen sind, gekennzeichnet durch die nachfolgenden Merkmale:

a) Die Zündverstellung bei Leerlauf erfolgt — wie an sich bekannt — im Sinne einer Frühzündung;

b) die Druckabnahmeöffnungen sind — in an sich bekannter Weise — in bezug auf Saugrohr (1) und Drosselklappe (2) derart angeordnet, daß die die Leerlauf-Unterdruck-Zündverstellung bewirkende (»erste«) Öffnung stromabwärts der geschlossenen Drosselklappe liegt, während die die Unterdruck-Zündverstellung im Lastbereich bewirkende (»zweite«) Öffnung stromaufwärts der geschlossenen Drosselklappe liegt, wobei beide Öffnungen an gegenüberliegenden Stellen des Saugrohrs angeordnet sind und nach öffnung der Drosselklappe die erste Öffnung stromaufwärts und die zweite öffnung

stromabwärts zur Drosselklappe zu liegen kommt;

c) die Membrandose ist — in an sich bekannter Weise — jeweils mit einer der Druckabnahmeöffnungen verbunden, was durch eine wechselweise absperrende Verteilvorrichtung derart erfolgt, daß bei Leerlauf die erste Öffnung und nach Drosselklappenöffnung die zweite Öffnung über die zugehörige Steuerleitung (4 bzw. 3) mit der Membrandose in Verbindung gelangt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilvorrichtung als Zylinder (5) mit einem Schieber (6) ausgebildet ist, der zwei Teile (6 a, 6 b) aufweist, die in den Endstellungen des Schiebers jeweils eine Unterdruckleitung (3, 4) der Abnahmestellen mit einer gemeinsamen Leitung (7) verbindet, wobei der Schieber (6) je nach Unterdruck in den Zylinder-Endkammern (5 a, Sb), die je an eine Unterdruckleitung (3, 4) angeschlossen sind, gesteuert wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilvorrichtung aus zwei Rückschlagventilen (8, 9) besteht, die über eine Leitung untereinander verbunden sind, von der die Leitung (7) zu dem Verstellorgan ausgeht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen