DE1933507A1

DE1933507A1 - Regelvorrichtung fuer Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE1933507A1
Application number: DE19691933507
Authority: DE
Inventors: Siegfried Lenz
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1969-07-02
Filing date: 1969-07-02
Publication date: 1971-01-14
Also published as: GB1305235A; JPS5018533B1; SE355214B; DE1933507B2; FR2054040A5; US3687120A

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 8081/4-

Stuttgart - Untertürkheim 27.Juni 1969

Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ⁿ Regelvorrichtung für Verbrennungsmotoren ^M

Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für Verbrennungsmotoren, bei denen durch den aus der Saugleitung entnommenen Unterdruck eine Verstellung des Zündzeitpunktes am Zündverteiler und eine Schubanhebung der Drosselklappe erfolgt»

Da die Entwicklung der Verbrennung im Zylinder eines Motors eine gewisse Zeit erfordert und der Ablauf der Verbrennung durch Kenngrößen, wie Druck, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Drehzahl der Kurbelwelle usw«, beeinflußt wird, ist man bestrebt, in jedem Lastbereich des Motors den Zündzeitpunkt in jedem Zylinder so an den oberen Totpunkt zu legen, daß eine saubere, nicht klopfende oder klingelnde Verbrennung erfolgt und die Abgase mögliohet keine unverbrannten Abgaebestandteile, wie Kohlenwasserstoffe, Stickoxyde und Kohlenoxyd, enthalten.

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Es sind bereits Zündzeitpunktversteller bekannt, die als Fliehkraft- oder Unterdruckversteller arbeiten. Der Fliehkraftversteller arbeitet selbsttätig in Abhängigkeit von der Motordrehzahl, indem zwei Fliehgewichte ihre bei der Drehung auswärts gerichtete Bewegung über einen Mitnehmer auf den Unterbrechernocken übertragen, der dadurch verdreht wird und die Unterbrecherkontakte zeitlich früher öffnet. Bei abnehmender Drehzahl werden die Fliehgewichte durch Federn in ihre Ruhelage zurückgezogen, wobei die umgekehrte Wirkung eintritt.

Bsi dem Unterdruckversteller verändert eine mit einer Membran der Unterdruckdose in Verbindung stehende Zugstange die Lage der Unterbreche-rkontakte, wodurch eine Zündzeitpunktverstellung erreicht wird. Die Unterdruckdose steht über eine Leitung mit dem Saugrohr des Vergasers in Verbindung, über welche der Membran von zwei Stellen des Vergasers Unterdruck zugeführt wird, von der Venturidüse und von der Drosselklappe. Es sind· schließlich auch noch Zündzeitpunktversteller bekannt, die eine Kombination aus einem Unterdruckversteller und einem Fliehkraftvers teller bilden. Bei allen bekannten Zündzeitpunktverstellern ist der konstruktive Aufwand sehr groß und außerdem neigen die bekannten Zündzeitpunktversteller zu Fehlern, die den Verbrennungsablauf erheblich beeinflussen können. Außerdem werden nicht alle Motorkenngrößen bei der Regelung des Zündzeitpunktes berücksichtigt, wie z.B. die Temperatur.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Zündzeitpunktversteller zu vermeiden und mit einfachen konstruktiven Mitteln die Regelung des Zündzeitpunktes und eine gleichzeitige Schubanhebung der Drosselklappe zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein elektrischer Schaltkreis vorgesehen ist, der in Abhängigkeit

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von Motoreinflußgrößen, vorzugsweise von der Temperatur und der Drehzahl, zwei Magnetventile steuert, die in der Unterdruckleitung angeordnet sind, so daß der Zündzeitpunkt verstellt und die Schubanhebung der Drosselklappe erreicht wird. Nach einer sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung -können in dem elektrischen Schaltkreis mindestens zwei Thermoschalter, ein Drehzahlrelais und die Magnetventile angeordnet sein. Dabei hat es sich als sehr zweckmäßig erwiesen, daß die Thermoschalter den Stromkreis in einem Temperaturbereich von vorzugsweise 15⁰C bis 100⁰C schließen und die Anlage funktionsbereit machen. Diese Maßnahme kann man sehr einfach dadurch erreichen, daß beispielsweise ein Thermoschalter den Stromkreis bei einer Temperatur von über 15⁰C einschaltet und der andere Thermoschalter den Stromkreis bei einer Temperatur über 100⁰C ausschaltet. Dieser Temperaturbereich ist vorzugsweise so gewählt, weil bei einem versiegelten+ Kühlwassersystem das Kühlwasser bei ca. 100⁰C zu kochen anfängt.

Das sich in der Schaltung befindliche Drehzahlrelais kann vorteilhaft aus zwei Reglerschaltern bestehen, die jeweils ein Magnetventil steuern. Die beiden Magnetventile, von denen das eine als Dreiwegeventil ausgebildet ist und die Zündzeitpunktverstellung steuert und das andere vorzugsweise als Zweiwegeventil ausgebildet ist und in an sich bekannter Weise die Schubanhebung der Drosselklappe steuert, stehen über die Unterdruckleitung mit dem Saugrohr in Verbindung. Es ist auch denkbar, daß jedes Magnetventil über eine gesonderte Leitung mit dem Saugrohr in Verbindung steht, wobei der Unterdruck gegebenenfalls an verschiedenen Stellen des Saugrohrs abgenommen werden kann.

Es ist sehr vorteilhaft, wenn der mit dem Dreiwegemagnetventil in Verbindung stehende Reglerschalter des Drehzahlrelais das

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Magnetventil beispielsweise in einem Drehzahlbereich von η = η . "bis η = 2400 U/min einschaltet. Ebenfalls ist es vorteilhaft, wenn der mit dem Zweiwegemagnetventil in "Verbindung stehende Reglerschalter des Drehzahlrelais das Magnetventil beispielsweise in einem Drehzahlbereich von η = 1800 bis η = η · U/min einschaltet. Die vorgewählten und als Bei-

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spiele angegebenen Drehzahlbereiche richten sich nach der Auslegung des Motors und können gegebenenfalls sowohl zu höheren, als auch zu niedrigeren Drehzahlen verlegt werden. Der elektrische Stromkreis eines jeden Magnetventiles kann also mindestens durch drei Stromschalter getrennt werden und zwar durch die beiden Thermoschalter und einen entsprechenden Reglerschalter des Drehzahlrelais. Es wäre aber auch denkbar, daß in jedem Stromkreis eines Magnetventils noch weitere Schalter angeordnet sind, die durch andere Einflußgrößen gesteuert werden.

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist in der Unterdruckleitung am Zündverteiler eine doppelseitig mit Unterdruck beaufschlagbare Unterdruckdose vorgesehen, die von dem Dreiwegemagnetventil gesteuert wird.

In dem Dreiwegemagnetventil wird in einer Spule vorteilhaft ein Zuganker geführt, welcher an seinen beiden Enden je einen Ventilsitz aufweist, so daß im eingeschalteten Zustand mittels Magnetkraft und im ausgeschalteten Zustand mittels Federkraft je eine von den beiden mit der Unterdruckdose des Zündverteilers in Verbindung stehenden Unterdruckleitungen geschlossen wird. Dabei ist es zweckmäßig, daß das Dreiwegemagnetventil . im eingeschalteten Zustand die Unterdruckleitung zu der Seite der Unterdruckdose freigibt, die eine Spätverstellung des Zündzeitpunktes bewirkt, im abgeschalteten Zustand entsprechend zu der Seite der Unterdruckdose, die eine Vorverlegung des

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Zündzeitpunktes bewirkt. Die in der Unterdruckdose mit dem Unterdruck beaufschlagte Membran bewirkt in bekannter Weise über eine Hebeleinrichtung eine Verstellung der Unterbrecherkontakte. Da bei plötzlichem Verschließen des Dreiwegemagnetventils der Unterdruck in der Unterdruckdose stehen bleiben würde, ist die Dose vorteilhaft mit einer in die Atmosphäre gehenden Entlüftung versehen, so daß ein Druckausgleich stattfinden kann.

Das andere an sich bekannte Zweiwegemagnetventil, das ebenfalls über die Unterdruckleitung mit dem Saugrohr in Verbindung steht und durch einen Reglerschalter des Drehzahlrelais gesteuert wird, gibt im ausgeschalteten Zustand die Unterdruckleitung zu dem Unterdruckregler am Vergaser frei, so daß dieser im Normalzustand arbeitet. Bei eingeschaltetem Zustand wird der Zuganker in die Spule gezogen und Atmosphärenluft strömt in das Magnetventil und gedrosselt in die Unterdruckleitung, was wegen des sehr klein gewählten Drosselquerschnittes nicht schädlich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt iund wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Gesamtanlage, Fig. 2 das Dreiwegemagnetventil.

In der Fig.- 1 ist der elektrische Schaltkreis 1 dargestellt, der in Abhängigkeit von der Temperatur und der Drehzahl die Magnetventile 2,3 steuert, die in der Unterdruckleitung 4 an- - geordnet sind. In dem elektrischen Schaltkreis 1, der von der

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Stromquelle 5 gespeist wird, sind zwei Thermoschalter 6,7, ein, Drehzahlrelais 8 und die Magnetventile 2,3 angeordnet. Die Magnetventile 2,3 können vorteilhaft mit Steckern 9 in den Schaltkreis 1 angeschlossen sein.

Der Schalter 6 schließt den Stromkreis "bei einer Temperatur größer 15°C, der Schalter 7 öffnet den Stromkreis bei einer Temperatur größer 100°C. Das Drehzahlrelais 8 besteht aus zwei Reglerschaltern 10, 11, die jeweils ein Magnetventil 2,3 steuern. Das Magnetventil 2 ist als Dreiwegeventil ausgebildet und steuert die Zündzeitpunktverstellung. Das Magnetventil 3 ist als Zweiwegeventil ausgebildet und steuert in an sich bekannter Weise die Schubanhebung der Drosselklappe des Vergasers 13 mit Hilfe eines Unterdruckreglers 14· Der Reglerschalter 10 des Drehzahlrelais 8 steuert das Magnet-

ventil 2 beispielsweise in einem Drehzahlbereich von η = η · bis η = 2400 U/min. Der Reglerschalter 11 des Drehzahlrelais 8 steuert das Magnetventil 3 beispielsweise in einem Drehzahlbereisrh von η = 1800 bis η = η U/min. In den Unterdruckleitungen 15, 16 ist am Zündverteiler 17 eine doppelseitig mit Unterdruck beaufschlagbare Unterdruckdose 18 vorgesehen, die von dem Magnetventil 2 gesteuert wird.

In der Fig. 2 ist das Magnetventil 2 dargestellt. Innerhalb des Magnetventils 2 ist eine Spule 19 zu erkennen, in der der Zuganker 20 geführt wird. Der Zuganker 20 besitzt an seinen beiden Enden je einen Ventilsitz 21, 22, mit denen er jeweils eine der beiden Unterdruckleitungen 15, 16 verschließen kann. Im eingeschalteten Zustand verschließt der Zuganker die Unterdruckleitung 16, indem er gegen die Federkraft der Feder 23 in die Spule 19 hineingezogen wird, bis er auf der Mündung der Unterdruckleitung 16 aufsitzt. Im ausgeschalteten Zustand des Magnetventils 2 drückt die Feder 23 den Zuganker 20 gegen die Mündung der Unterdruckleitung 15» so daß diese verschlossen

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Die Punktionsweise der Regelvorrichtung soll an einem Beispiel erläutert werden. Die in der Fig. 1 dargestellte Stellung der Regeleinrichtung gilt für eine Drehzahl kleiner 1800 U/min und eine Temperatur, die zwischen 15⁰G und 100⁰C liegt. Die Regeleinrichtung ist durch das Schließen der Thermoschalter 6,7 funktionsbereit. Da die Drehzahl unterhalb l800U/min liegt, ist der Reglerschalter 11 geöffnet und der Reglerschalter 10 geschlossen, so daß das Magnetventil 2 eingeschaltet und das Magnetventil 3 ausgeschaltet ist. Das Magnetventil 2 verschließt in eingeschaltetem Zustand die Unterdruckleitung 16, so daß der Unterdruck, der aus der Saugleitung des Vergasers 13 über die Unterdruckleitung 4 entnommen wird, vol-1 auf die mit der Unterdruckleitung 15 in Verbindung stehende Seite der Unterdruckdose 18 wirkt und eine Spätverstellung des Zündzeitpunktes erfolgt.

Hieraus ergibt sich, daß beücLeiner Drehzahl der Zündzeitpunkt näher an OT verlagert wird, so daß das Gemisch vor der Zündung gut aufbereitet werden kann. Da das Magnetventil 3 ausgeschaltet ist und der Zuganker die mit der Atmosphäre in Verbindung stehende Öffnung verschließt, wirkt der Unterdruck auf den Unterdruckregler 14, der dann im Normalzustand arbeitet.

Bei einer Kühlwassertemperatur, z.B. von kleiner 15°C öffnet Schalter 6 und der Stromkreis zu den beiden Magnetventilen

2 und 3 ist unterbrochen. Das bedeutet, daß der Zuganker 20

im ausgeschalteten Zustand die Unterdruckleitung 15 verschließt und der Unterdruck über die Unterdruckleitung 16 mit Hilfe der Unterdruckdose 18 eine Vorverstellung des Zündzeitpunktes bewirkt. Das Magnetventil 3 ändert seine Stellung nicht.

Bei einer Kühlwassertemperatur über 100⁰G unterbricht der Thermoschalter 7 den Stromkreis und die beiden Magnetventile 2 und

3 sind ausgeschaltet. Dadurch erhält man wiederum eine Frühzündung und insbesondere im unteren Drehzahlbereich, z.B. im Leerlauf, kann das Kochen des Kühlers verhindert werden.

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Claims

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Patent- und Schutzansprüche

( 1. !Regelvorrichtung für Verbrennungsmotoren, bei denen durch \ s den.aus der Saugleitung entnommenen Unterdruck eine Verstellung des Zündzeitpunktes am Zündverteiler und eine Sehubanhebung der Drosselklappe erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer Schaltkreis (l) vorgesehen ist, der in Abhängigkeit von Motoreinflußgrüßen, vorzugsweise von der Temperatur und der Drehzahl, zwei Magnetventile (2,3) steuert, die in der Unterdruckleitung (4) angeordnet sind, so daß der Zündzeitpunkt verstellt und die Sehubanhebung der Drosselklappe (12) erreicht wird.
2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem elektrischen Schaltkreis Xl) mindestens zwei Thermoschalter (6,7)» ein Drehzahlrelais (8) und die Magnetventile (2,3) angeordnet sind.
3. Regelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermoschalter (6,7) den Stromkreis in einem Temperaturbereich von vorzugsweise 15 G bis IuO⁰G schließen und die Anlage funktionsbereit machen.
4. Regelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehzahlrelais (8) aus wenigstens zwei Reglerschaltern (10,11) besteht, die jeweils ein Magnetventil (2,3) steuern.
5. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Magnetventil (2) vorzugsweise als Dreiwegeventil ausgebildet ist und die Zündzeitpunktverstellung steuert.

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6. Regelvorrichtimg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Magnetventil (3) vorzugsweise als Zweiwegeventil ausgebildet ist und in an sich bekannter Weise die Schubanhebung der Drosselklappe ("2)' steuert.
7. Regelvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Dreiwegemagnetventil in Verbindung stehende Reglerschalter

(10) des Drehzahlrelais (8) das Magnetventil (2) beispielsweise in einem Drehzahlbereich von η = η · bis η = 2400 U/min einschaltet.
8. Regelvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Zweiwegemagnetventil in Verbindung stehende Reglerschalter

(11) des Drehzahlrelais (8) das Magnetventil (3) beispielsweise in einem Drehzahlbereich von η = 1800 bis η = η U/min einschaltet.
9. Regelvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Unterdruckleitung (15, 16) am Zündverteiler (17) eine doppelseitig mit Unterdruck beaufschlagbare Unterdruckdose (18)

vorgesehen ist, die von dem Dreiwegemagnetventil (2) gesteuert wird.
10. Regelvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß in dem Dreiwegemagnefcventil (2) in einer Spule (19) ein Zuganker (20) geführt wird, welcher an seinen beiden Enden je einen Ventilsitz aufweist und daß im eingeschalteten Zustand mittels Magnetkraft und im ausgeschalteten Zustand mittels der Federkraft einer Feder (23) je eine von den bei-

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den mit der Unterdruckdose (18) des Zündverteilers (17) in Verbindung stehenden Unterdruckleitungen (15, 16) geschlossen wird.
11. Regelvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Dreiwegemagnetventil (2) im eingeschalteten Zustand die Unterdruckleitung (15) zu der Seite der Unterdruckdose (18) freigibt, die eine Spätverstellung des Zündzeitpunktes bewirkt, im abgeschalteten Zustand entsprechend die Unterdruckleitung (16) zu der Seite der Unterdruckdose (18) freigibt, die eine Vorverlegung des Zündzeitpunktes bewirkt.

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