DE1476320B1 - Device for improving the combustion when an internal combustion engine is idling - Google Patents
Device for improving the combustion when an internal combustion engine is idlingInfo
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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.The invention relates to improving the combustion when an internal combustion engine is idling with external ignition and with variable depending on the engine speed and pressure in the intake manifold Ignition timing.
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.In internal combustion engines with spark ignition, it is known to be necessary to set the ignition point in To be brought forward depending on the load and the machine speed, d. H. set to advance ignition. The starting point for changing the ignition timing, i.e. the starting ignition timing for the partial and full load pre-ignition setting, the ignition timing is generally used represents the lowest permissible speed of the internal combustion engine.
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.In addition, it is known (US Pat. No. 3,027,884) that the incomplete that occurs during overrun Combustion in which there is a high proportion of unburned hydrocarbons in the exhaust gas is to be eliminated by the fact that in addition to such a slight opening of the throttle valve also the Ignition timing is adjusted to retarded ignition. Opening the throttle should do more Air can be allowed to achieve complete combustion while through the retarded ignition the power output of the internal combustion engine is influenced in such a way that no appreciable power is released during overrun.
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.It is also known (US Pat. No. 2,087,339) to achieve stable behavior in the idle range, adjust the ignition point in the direction of retarded ignition, i.e. even further back, than is possible with the speed-dependent centrifugal governor. Because of the governor, if one proceeds in the generally usual operating mode, the ignition point in idle to an initial value reset at which the pre-ignition angle is 0 ° or approximately 0 °. To this one To retard the ignition point even further for the purpose of stable idling behavior, is with the further above-mentioned known device in addition to the generally customary pressure take-off point on the intake manifold, which is located in front of the throttle valve, seen in the direction of flow, another Pressure decrease point behind the throttle valve on the opposite of the first pressure decrease point Side of the suction pipe arranged, with the pressure tapping points, which are close to the closed Throttle valve are, are provided that they are already after a brief opening movement of the Throttle valve are overrun. Both pressure take-off points are in this way via separate lines connected to an ignition timing element that the pressure take-off point in front of the throttle valve acting negative pressure brings the ignition point forward in the partial load range and the on the pressure take-off point behind the throttle valve, seen in the direction of flow, a relocation the ignition point beyond the initial value, d. H. on retarded ignition, in the idle range causes.
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.Both with the generally customary ignition timing adjustment, with the idling from an ignition timing is assumed at about 0 to 10 ° CA, as well as with the devices that have become known and Procedure for stabilizing the idling with setting a retarded ignition in this area occurs According to the inventor, however, no complete combustion, so that the content of poisonous Carbon monoxide in the exhaust gas is relatively high.
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. The invention is based on the object of the occurrence of toxic or unburned gases To reduce fuel proportions in the exhaust gas as much as possible during idle operation and thus reducing the risk of air pollution.
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.To solve this problem, it is used in a manner that is already known, but so far seldom realized assumed that in idle operation of the internal combustion engine, the ignition point compared to the The initial ignition timing for the partial and full load pre-ignition setting has been brought forward. Through this Measure, it is possible, according to reports of the inventor, to achieve a more complete combustion than this was possible with the previous mode of operation, namely retarded ignition at idle, since the for the Combustion available period is increased.
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:In an internal combustion engine with a device for shifting the ignition point in idle mode compared to the initial ignition point for the partial and full load advance ignition setting and with one upstream and one downstream of the closed throttle valve opening into the intake manifold Pressure take-off opening, which is connected to the membrane box of the ignition adjuster via control lines are connected, the invention can be realized by the following features:
a) Die Zündverteilung bei Leerlauf erfolgt — wie an sich bekannt — im Sinne einer Frühzündung;a) The ignition distribution at idle takes place - as known per se - in the sense of a pre-ignition;
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;b) the pressure take-off openings are - in a manner known per se - with respect to the intake manifold and Throttle valve arranged in such a way that the idle-vacuum ignition adjustment effecting ("First") opening is downstream of the closed throttle valve, while the the ("second") opening upstream that brings about the negative pressure ignition adjustment in the load range of the closed throttle valve, with both openings at opposite points of the intake manifold and, after opening the throttle valve, the first opening upstream and the second opening is downstream of the throttle valve;
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.c) the diaphragm box is - in a manner known per se - each connected to one of the pressure reduction openings, which is achieved by an alternating shut-off distribution device takes place in such a way that when idling, the first opening and after opening the throttle valve, the second opening via the associated control line with the Diaphragm box comes into connection.
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.The invention does not consist in the individual features mentioned or only two of them, as such, but probably in the complete combination of features a), b) and c) in an ignition timing adjustment device of the aforementioned 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. HierzuIn terms of effectiveness, the subject matter of the invention depends on the transition from idling at part load a smooth transition from the pre-ignition conditions at idle to the at Partial load usual advance ignition takes place. For this
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
trägt nicht nur das Merkmal c) bei, sondern auch die unter b) genannte, besondere Anordnung der beiden Druckabnahmestellen.contributes not only to feature c), but also to Special arrangement of the two pressure acceptance points mentioned under b).
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigtThe invention is illustrated in the drawing, for example. It shows
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Erfindungsvorschlages,1 shows a schematic view of a device for carrying out the proposal of the invention,
F i g. 2 ein Detail eines abweichenden Ausführungsbeispiels. F i g. 2 shows a detail of a different exemplary embodiment.
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.The exemplary embodiment illustrated in FIG. 1 contains an intake pipe 1 for the fuel-air mixture, which is provided in a known manner with a throttle valve 2, the closed position of which is shown fully extended in idle mode. The direction of flow of the fuel-air mixture is indicated by the arrow F.
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.The device for advancing the ignition point in partial load operation has a known manner a pressure take-off point and a vacuum line 3, which is connected to the vacuum chamber of a membrane capsule, not shown, is connected. The pressure take-off point at which the vacuum line 3 opens into the intake manifold 1, is located at a point slightly above the throttle valve 2 (in the closed position). As soon as the amount of air and fuel supplied to the internal combustion engine enlarged by rotating the throttle valve 2 into the position illustrated with dashed lines, there is a negative pressure below the throttle valve, which acts on the membrane capsule, which is a Bringing the ignition point forward.
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.In addition, a second vacuum line 4 is also provided, which is also connected to the vacuum chamber of the adjusting device designed as a membrane capsule for an ignition distributor, also not shown, and opens into the suction pipe 1 at a pressure take-off point which - viewed in the direction of flow (arrow F) - directly behind the Throttle valve 2 is when the latter is in its closed position.
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.The two vacuum lines 3 and 4 are not directly connected to the vacuum chamber of the adjusting member; rather, as in FIGS. 1 and 2 illustrates - a shut-off device is provided for that vacuum line which is not under vacuum. In the embodiment according to FIG. 1 contains a distribution device a cylinder 5, a slide 6 with two annular grooves 6 a and 6 b, one of which optionally establishes the connection between one of the two vacuum lines 3 and 4 and a line 7 which is connected to the vacuum chamber of the adjusting member for an ignition adjustment . In the cylinder 5 remain at the ends of the slide 6 chambers 5 α and 5 b, which are in communication with the vacuum lines 3 and 4 via lines 3 a and 4 a, respectively.
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.The mode of operation of the device is as follows: If the internal combustion engine is idling, i.e. if the throttle valve 2 is in the position illustrated with solid lines, there is only a vacuum in the vacuum line 4, which is caused by the fuel-air mixture flowing in the intake manifold 1 is produced. In this way, there is also negative pressure in chamber 5 b of the distribution device compared to chamber Sa, so that slide 6 is moved upward and negative pressure line 4 is connected to line 7. The adjusting element for the ignition adjuster connected to the line 7 consequently brings about the desired advance of the ignition point.
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. As soon as you accelerate and turn the throttle valve 2 into the dashed position, the negative pressure is lifted in the vacuum line 4, while now the vacuum line 3 to the vacuum zone of the suction pipe 1 is connected. As a result, in the chamber 5 a of the distributor device adjusting negative pressure has the consequence that the slide 6 moves downwards and thereby the The vacuum line 3 connects to the line 7, whereas the vacuum line 4 is shut off from the line 7.
Die Zündverstellung erfolgt dann in bekannter Weise, wobei der Zündzeitpunkt in Abhängigkeit vom Unterdruck und von der Maschinendrehzahl vorverlegt wird.The ignition adjustment then takes place in a known manner, the ignition time as a function is brought forward by the negative pressure and the machine speed.
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.Fig. 2 shows a different embodiment for the alternating shut-off of the vacuum lines 3 and 4. Before connecting these vacuum lines 3 and 4 to the line 7 leading to the vacuum chamber of the adjusting member, check valves 8 and 9 are provided, which are designed as balls in the embodiment shown. These valves open under the effect of a negative pressure generated in the connected negative pressure line 3 or 4 and close as soon as the negative pressure is generated in the other negative pressure line. In this way, an alternating shut-off of that vacuum line which does not correspond to the current speed of the engine is obtained. This also avoids in a known manner any flow in the closed circuit in the vacuum lines 3 and 4, which could be detrimental to proper operation of the ignition distributor.
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| GB1114318A (en) | 1968-05-22 |
| LU49279A1 (en) | 1965-10-06 |
| US3329136A (en) | 1967-07-04 |
| NL6510281A (en) | 1966-02-08 |
| FR1415623A (en) | 1965-10-29 |
| BE667705A (en) | 1965-11-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| EF | Willingness to grant licences | ||
| EGA | New person/name/address of the applicant | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |