DE3542997C2 - Zündvorrichtung für eine fremdgezündete Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Gattungsgemäße Zündvorrichtungen, wie sie aus der WO 84/00402 sowie der prioritätsälteren WO 85/00930 bekannt sind, bieten den Vorteil, daß im Motorraum freiliegende Zündleitungen vermieden sind und die Möglichkeit gegeben ist, auch an der Brennkraft­ maschine vorgesehene Bestandteile der Zündvorrichtung, also beispielsweise einen Zündverteiler, in die Montageeinheit zu integrieren.

Zum Stand der Technik - US-PS 2 463 924, DE-AS 19 10 033 - ge­ hören auch Zündkerzen mit seitlicher Zufuhr der elektrischen Zündenergie.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Zündvorrichtung zu schaffen, bei der der Montageaufwand für das Auswechseln einzelner Zündkerzen gegenüber dem Stand der Technik verringert ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbil­ dungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Die Erfindung gestattet also einerseits die erstrebte Zusammen­ fassung zumindest wesentlicher Teile der Zündvorrichtung zu einer Montageeinheit und andererseits den individuellen Aus­ tausch von Zündkerzen ohne Beeinträchtigung der dazu erforder­ lichen Arbeiten durch die Zusammenfassung der Bestandteile zu der Montageeinheit. Wie die Unteransprüche zum Ausdruck bringen, gestattet die Erfindung dennoch die Ausbildung der Montageein­ heit unter unterschiedlichen Gesichtspunkten. So kann sie zu­ sätzlich zum Zylinderkopf vorhanden sein; es ist jedoch auch möglich, die Montageeinheit in den Zylinderkopf zu integrieren, so daß sie einen Bestandteil desselben bildet. In jedem Falle ermöglichen die am Ort der Zündkerzen vorgesehenen Montageaus­ nehmungen den individuellen Austausch von Zündkerzen.

Wie Patentanspruch 2 zum Ausdruck bringt, kann die Montageein­ heit in den Zylinderkopf integriert sein, so daß zu ihr auch Ventildeckel, evtl. Nockenwellenlagerdeckel, gehören. Im Hin­ blick auf den geringen Demontage- und Montageaufwand, beispiels­ weise bei einem Fehler in der Zündvorrichtung, kann es jedoch zweckmäßig sein, die Montageeinheit als zusätzlich zum Zylinder­ kopf vorhandene Baueinheit, die also nur Aufgaben im Rahmen der Zündvorrichtung löst, auszulegen, wobei beim Aufsetzen dieser Montageeinheit auf den Zylinderkopf über die Steckverbindungen alle elektrischen Verbindungen zwischen der definierten Montage­ einheit und den Zündkerzen hergestellt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 perspektivisch eine schräge Draufsicht auf eine Brennkraftmaschine und die ihr zugeordnete, er­ findungsgemäß ausgebildete Zündvorrichtung,

Fig. 2 diese Zündvorrichtung perspektivisch von unten,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Brennkraftmaschine im Bereich einer Zündkerze und die

Fig. 4 u. 5 Querschnitte durch andere Ausführungen.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Figuren nur Ausführungsbei­ spiele der Erfindung wiedergeben.

Betrachtet man zunächst die Fig. 1 und 2, so erkennt man bei 1 den üblichen Zylinderblock und bei 2 den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine. Die hochspannungsseitigen Bestandteile der Zündvorrichtung - hier einer Spulen-Zündvorrichtung - sind zu der Montageeinheit 3 zusammengefaßt, die in diesem Falle außer allen Zündleitungen bei 4 die Zündspule, Stecker 5 zum Anschluß des hier maschinenseitig angeordneten Zündverteilers 6 sowie Stecker 7 enthält, die mit nicht dargestellten Gegenkontakten Steckverbindungen für vier Zündkerzen der Vier-Zylinder-Brenn­ kraftmaschine 1 bilden. Wie insbesondere Fig. 1 erkennen läßt, kann man den Bereich 8 der Montageeinheit 3 auch als Zündleiste bezeichnen, da er leistenartig alle Zündkerzen überdeckt.

An dieser Stelle sei angemerkt, daß es grundsätzlich auch möglich ist, den Zündverteiler 6 ganz oder teilweise in die Montageeinheit 3 zu integrieren.

Die Achsen der verschiedenen Steckverbindungen mit ihren Bestandteilen 5 und 7 sind parallel zueinander ausgerichtet, so daß die Steckverbindungen beim Aufsetzen der Montageeinheit 3, die dann noch beispielsweise mittels Schrauben mit der Brenn­ kraftmaschine verbunden wird, hergestellt werden.

Üblicherweise erfolgt die Spannungszuführung zu den Zündkerzen durch Steckverbindungen im Bereich der äußeren, also den Zünd­ funkenstrecken abgekehrten Enden der Kerzen. Insbesondere dann, wenn wesentliche Bestandteile der Zündvorrichtung in der be­ schriebenen Weise zu einer Montageeinheit zusammengefaßt sind, können sich hier Schwierigkeiten ergeben, beispielsweise dann, wenn die Ausrichtung der Achsen der Zündkerzen nicht mit der Montagerichtung der Montageeinheit 3 zusammenfällt oder relativ große Bautoleranzen zu erwarten sind. Daher sind, wie nun anhand Fig. 3 erläutert wird, bei der Erfindung die Verbindungen gleichsam neben den Zündkerzen angeordnet, so daß man völlige Freiheit in der Ausrichtung der Achsen der Verbindungen hat, und die Spannungszuführungen zu den Zündkerzen radial an diesen vor­ gesehen. Eine derartige Ausbildung der Spannungszuführungen bie­ tet den Vorteil, daß zusätzliche Handgriffe zur Herstellung der erforderlichen elektrischen Verbindungen an den Zündkerzen fort­ fallen.

Betrachtet man nun Fig. 3, so ist die Zündkerze 10 mit ihrem Gewinde 11 in üblicher Weise in den Zylinderkopf 12 der Maschine eingeschraubt, während sich ihr oberes, mit dem Sechskant 13 zum Angriff eines Schlüssels versehenes Ende innerhalb der Isolier­ hülse 14 befindet, die einen Bestandteil der in den Fig. 1 und 2 mit 3 bezeichneten Montageeinheit bildet. Die Spannungszu­ führung zur Mittelelektrode 15 - die Gegenelektrode ist mit 16 bezeichnet - erfolgt nicht, wie bei Zündkerzen üblich, von einer Steckverbindung am äußeren Ende der Zündkerze 10 her, sondern radial über einen mit dem Zündverteiler in elektrischer Verbin­ dung stehenden Kontaktring 17 an der Isolierhülse 14 und einen Kontaktstift 18, der radial ausgerichtet ist, in Höhe des Kon­ taktrings 17 liegt und im eingeschraubten Zustand der Zündkerze 10 eine elektrische leitende Verbindung zwischen Mittelelektrode 15 und Kontaktring 17 herstellt.

Verständlicherweise ist es möglich, insbesondere den radial nach außen weisenden Kontaktstift 18 unter Verwendung von Federn elastisch auf dem Kontaktring 17 aufliegen zu lassen. In diesem Falle erübrigen sich also zusätzliche elektrische Steckverbin­ dungen zwischen der Montageeinheit 3 einerseits und der Brenn­ kraftmaschine andererseits.

Bereits jetzt wird darauf hingewiesen, daß eine derartige Kon­ struktion für die Spannungszuführung zur Zündkerze in den Aus­ führungsbeispielen nach den noch zu beschreibenden Fig. 4 und 5 verwendet ist. Diese beiden Figuren zeigen Querschnitte durch die Brennkraftmaschine im Bereich eines Gaswechselventils unter Zusammenfassung von Montageeinheit und Zylinderkopfdeckel.

Betrachtet man zunächst Fig. 4, so ist die Nockenwelle 40 mit ihrem Lager 41 als Bestandteil des eigentlichen Zylinderkopfs 42 ausgebildet. Bei 43 findet sich ein dem Gaswechsel des jeweili­ gen Zylinders im Zylinderblock 44 dienendes Ventil. In diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich die die wesentlichen Bestand­ teile der Zündvorrichtung enthaltende Montageeinheit 45 mit ihrem Wandfortsatz 46 unter Bildung des Zylinderkopfdeckels über den von der Ventilsteuerung eingenommenen Raum, so daß Montage­ einheit 45 und Zylinderkopfdeckel 46 eine einzige, in diesem Ausführungsbeispiel durch Verschraubungen mit dem eigentlichen Zylinderkopf 42 lösbar verbundene Einheit bilden.

Wie bereits oben bemerkt, ist die Zündkerze 47 in diesem Aus­ führungsbeispiel außen kontaktiert, nämlich über ihren radial weisenden Kontakt 48 und den in der Montageeinheit 45 festge­ legten Kontaktring 49. Die Zündkerze ist bei 50 in üblicher Weise in den eigentlichen Zylinderkopf 42 eingeschraubt. Zur Erleichterung des Zündkerzenwechsels ist in der Montageeinheit 45 für jede Zündkerze eine Ausnehmung 51 vorgesehen, die mittels eines abnehmbaren Verschlußstopfens 52 verschließbar ist. Damit ist ein Zündkerzenwechsel ohne Demontage der Montageeinheit 45 allein nach Abnehmen des Stopfens 52 möglich.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist die Integration von Zylinderkopf und Montageeinheit noch weiter getrieben. Der eigentliche Zylinderkopf 60 enthält hier zwar wiederum die Führung für das Gaswechselventil 61, jedoch bildet das gesamte Lager 62 für die Nockenwelle 63, also auch der Nockenwellen­ lagerdeckel 64, einen Bestandteil der allgemein mit 65 be­ zeichneten, die wesentlichen Bestandteile der Zündung aufnehmen­ den und den Zylinderkopfdeckel 66 umfassenden Montageeinheit. Diese weist auch hier für jede der Zündkerzen 67 eine mit einem Stopfen 68 lösbar abgedeckte Montageöffnung 69 auf, so daß zum Zündkerzenwechsel - oder zur Durchführung von Untersuchungen an der Brennkraftmaschine nach Entfernen der Zündkerze - keine Demontage der Montageeinheit 65 erforderlich ist.

Gegenüber der Zusammenfassung beispielsweise am Radhaus des Fahrzeugs befestigter Bestandteile der Zündvorrichtung bieten alle Ausführungsbeispiele den Vorteil der Vermeidung frei im Motorraum hängender Zündkabel.

Die Spannungszuführungen zu den Zündkerzen können in der Mon­ tageeinheit auch, wie an sich bekannt, kontaktlos durch Funken­ strecken gebildet sein.

Claims (7)

1. Zündvorrichtung für eine fremdgezündete, mit Zündkerzen in einem Zylinderkopf ausgerüsteten Brennkraftmaschine, ent­ haltend Hochspannungserzeuger, Zündverteiler, Zündleitungen und elektrische Verbindungen, von denen mehrere Bestandteile zu einer Montageeinheit zusammengefaßt sind, die sich längs des Zylinderkopfes über die Zündkerzen erstreckt, auf diesem lösbar befestigt ist und mit ihren Achsen in Montagerichtung weisende Bestandteile von Steckverbindungen trägt, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannungszuführungen zu den Zünd­ kerzen (10, 47, 67) dienende elektrische Verbindungsteile (17, 18; 48, 49) an den Zündkerzen an deren äußerem Umfang sowie seitlich neben den Zündkerzen in der Montageeinheit (3, 45, 65) vorgesehen und derart ausgebildet sind, daß beim Einsetzen der Zündkerzen (10, 47, 67) zugleich die elektrische Verbindung zwischen den Verbindungsteilen (17, 18; 48, 49) hergestellt wird, und daß die Montageeinheit (3, 45, 65) am Ort der Zündkerzen (10, 47, 67) Montageausnehmungen (51, 69) für diese besitzt.

2. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageeinheit (65) in den Zylinderkopf (2) integriert ist.

3. Zündvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageeinheit (65) Bestandteile von Lagern (62) für eine Nockenwelle (63) der Brennkraftmaschine enthält.

4. Zündvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Montageeinheit (65) zugleich einen Zylinder­ kopfdeckel (66) der Brennkraftmaschine bildet.

5. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Verbindungsteile jeweils zumindest einen Kontaktring (17, 49) und einen diesem radial gegenüberstehenden Gegenkontakt (18, 48) umfassen, von denen das eine Kontaktteil (18, 48) kerzen- und das andere Kontaktteil (17, 49) maschinenfest ist.

6. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse der Montageeinheit (3, 45, 65) zu­ mindest bereichsweise aus elektrisch isolierendem Material besteht.

7. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekenn­ zeichnet durch entfernbare Verschlußstopfen (52, 68) in den Montageausnehmungen (51, 69).