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Eine solche Anordnung ermöglicht einerseits einen grossen Regelumfang und anderseits eine besonders gute Trennung des Verstärkerkreises vom Regelkreis.
In den Zeichnungen ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles schematisch veranschaulicht.
Fig. l zeigt ein mit einem Prüfling zusammengeschaltetes, einen Schnellschreiber enthaltendes erfindungsgemässes Prüfgerät, wobei die Schaltung des Regelsystems angegeben ist. Fig. 2 zeigt den prinzipiellen Spannungsverlauf an einer Startbatterie bei der Untersuchung eines Motors mit dem Prüfgerät und die Fig. 3 und 4 zeigen je einen Abschnitt eines Registrierstreifens mit einem aufgezeichneten charakteristischen Spannungsverlauf.
Da bei der elektrischen Anlage eines Kraftfahrzeuges entweder der positive oder der negative Pol der Startbatterie --1-- an Masse liegen kann, ist zur Ankopplung des Prüfgerätes an dessen Eingang ein ungepolter Kondensator--2--vorgesehen. Dadurch werden unabhängig von der Polung und von der Spannung der Batterie nur Spannungsschwankungen übertragen. Die Spannungsschwankungen gelangen über eine durch einen Operationsverstärker gebildete Verstärkerschaltung-3--an einen Schnellschreiber--4--. Im vorliegenden Fall wird ein handelüblicher Schnellschreiber mit einer Eingangsempfindlichkeit von 1 V/cm verwendet, so dass für einen Schrieb von 3 cm Schreibbreite eine Spannung von 3 V erforderlich ist. Der Papiervorschub beträgt 25 oder 50 mm/sec.
Die unter Belastung durch den Anlasser an der Startbatterie-l--auftretenden periodischen Spannungsschwankungen liegen, wie bereits erwähnt, zwischen etwa 0, 1 und 0, 8 V. Die Frequenz der
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Eingangsspannung immer auf einen Wert von etwas weniger als 3 Vss gebracht werden, um die Auswertung des erhaltenen Schriebes möglichst einfach zu gestalten.
Zur Ableitung einer Stellgrösse für die Verstärkungsregelung wird ein Teil der am Ausgang des Verstärkers --3-- vorhandenen verstärkten Signalspannung abgegriffen, von einem Gleichrichter--5--gleichgerichtet und durch die Kondensatoren--6 und 7--geglättet und gespeichert. Diese vom verstärkten Wechselspannungssignal abgeleitete Gleichspannung wird der Basis eines als Regelsignalverstärker dienenden
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--8-- zugeführt.--3-- liegt. Die Glühlampe --9-- und der lichtabhängige Widerstand --10-- sind in einem lichtdichten Rohr an je einem Ende desselben angeordnet.
In der Eingangssignalleitung zum invertierenden Eingang des Verstärkers --3-- liegt ein Widerstand--11--und zwischen Verstärkerausgang und invertierendem Eingang liegt ein Widerstand--12--, dem der lichtabhängige Widerstand--10--parallelgeschaltet ist. Durch das Widerstandsverhältnis der Widerstände--12 und 11--ist die maximale Verstärkung des Verstärkers--3-- festgelegt, welche durch den veränderbaren Widerstand--10--in Abhängigkeit von der an ihm wirksamen Beleuchtungsstärke in einem grossen Bereich herabgesetzt werden kann.
Der erzielbare Regelbereich und die Regelsteilheit sind so gross, dass bei Schwankungen des dem Verstärker--3--zugeführten Eingangssignals zwischen etwa 0, 1 und 3 V die auftretenden Schwankungen der Ausgangsspannung vernachlässigbar klein sind.
Zur Erzielung stabiler Betriebsbedingungen ist zur Stromversorgung des Regelkreises eine stabilisierte Speisespannungsquelle--14--mit einer Spannung von 11 V vorgesehen. Um gut brauchbare und unverfälschte Prüfergebnisse zu erhalten, soll einerseits das Regelsystem genügend rasch ansprechen, damit möglichst bald nach dem Einschalten des Prüfgerätes eine auswertbare Aufzeichnung erzielbar ist, anderseits muss aber die Verstärkung unter Berücksichtigung der etwa zwischen 5 und 20 Hz liegenden Signalfrequenz über einen mehreren Motorumdrehungen entsprechenden Zeitraum annähernd konstant gehalten werden, damit eine Undichtheit der Ventile eines Zylinders eines Mehrzylinder-Kolbenmotors klar erkennbar ist.
Um den in Fig. 2 deutlich erkennbaren Spannungssprung beim Einschalten des Anlassers, welcher Sprung mit 1, 6 V ein Vielfaches der anschliessend daran entstehenden periodischen Spannungsschwankungen beträgt, rasch ausregeln zu können und doch für den eigentlichen Prüfvorgang eine grosse Regelzeitkonstante zur Verfügung zu haben, ist die Siebkapazität des Regelspannungskreises in die beiden Kondensatoren--6 und 7--unterteilt, zwischen
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--18-- liegt.- kann beim Einschalten des Papiervorschubes des Schreibers --4-- durch eine Schaltnocke geschlossen werden, damit der erste Regelvorgang vor Beginn des Schreibens schneller beendet wird. Eine weitere Möglichkeit zur Beeinflussung der Trägheit des Regelvorganges ist durch die Parallelschaltung eines Kondensators - 15--zur Glühlampe--9--gegeben.
Auf Grund der Anwendung des Regelkreises im erfindungsgemässen Prüfgerät ist die aufgezeichnete Amplitude kein Mass für die zur Überwindung der Kompression erforderliche elektrische Energie. Da diese Amplitude im Mittel annähernd konstant gehalten wird, gibt der Schrieb einen deutlichen Hinweis auf Unterschiede in den Kompressionsdrücken der einzelnen Zylinder eines Mehrzylinder-Kolbenmotors, u. zw. unabhängig von der Motorkonstruktion, von der Anlasserleistung und der Batteriespannung unter bestmöglicher Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Schreibbreite. Unterschiede zwischen aufeinanderfolgenden Amplituden
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eines Schriebes sind in erster Linie durch undichte Ventile bedingt.
Daher ist das Prüfgerät für eine erste rasche Kontrolle der Dichtheit der Ventile eines Mehrzylindermotors, wobei keine Motorteile ausgebaut werden müssen, sehr gut geeignet. Der Prüfer kann sich dabei gleich auf das aufgezeichnete Diagramm konzentrieren, ohne erst die einzelnen Amplituden abmessen und dann den prozentuellen Unterschied ausrechnen zu müssen. Es kann beispielsweise Anweisung gegeben werden, dass bei Amplitudendifferenzen, die kleiner als 5 mm sind, der untersuchte Motor als intakt zu bezeichnen ist, wogegen bei einer Amplitudenabweichung von mehr als 5 mm der Motor auf andere Weise genauer untersucht werden muss.
Zur Illustration sind in den Fig. 3 und 4 zwei mit dem erfindungsgemässen Prüfgerät erhaltene Schriebe dargestellt, wobei die aufgezeichneten Kurvenzüge nach dem Einschalten des Anlassers (Spannungssprung - -19-- in Fig. 2) und nach Beendigung des Regelvorganges des Regelsystems etwa dem in Fig. 2 mit dem Kreis - 20-bezeichneten Zustand entsprechen. Fig. 3 zeigt das Prüfergebnis eines Vierzylinder-Ottomotors, bei dem die Amplitudenschwankungen des Diagramms noch innerhalb der zulässigen Toleranz liegen und der daher als intakt zu bezeichnen ist. Bei demselben Motor wurde dann zur Simulierung eines in Offenstellung hängengebliebenen Ventils eine Zündkerze herausgeschraubt und es wurden wieder die relativen Spannungsschwankungen der Startbatterie beim Durchdrehen des Motors mit dem Anlasser mit Hilfe des erfindungsgemässen Prüfgerätes aufgezeichnet.
Die dauernde Verbindung eines der vier Zylinder des Motors mit der Atmosphäre, wobei für diesen einen Zylinder keine zusätzliche Antriebskraft zur Überwindung der Kompression erforderlich ist, macht sich selbstverständlich im Diagramm besonders stark bemerkbar. Es ist klar, dass bei geringer Undichtheit, z. B. durch ein zu knapp eingestelltes Ventil, auch der Unterschied der aufgezeichneten Amplituden geringer ist. Es hat sich aber gezeigt, dass sich Abweichungen der Kompression zwischen den Zylindern eines Kolbenmotors auch bei geringen Unterschieden im aufgezeichneten Diagramm deutlich wiederspiegeln.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Prüfgerät zum Vergleichen der Kompression der Zylinder eines Kolbenmotors, wobei der Motor bei ausgeschalteter Zündung bzw. abgeschalteter Treibstoffzufuhr durch den Anlasser angetrieben wird und zum gleichzeitigen Aufzeichnen der Spannungsschwankungen, die durch die Belastung des Anlassers bei den Kompressionshüben an der Startbatterie entstehen, ein Schnellschreiber vorgesehen ist, d a d u r c h g e k e n n- zeichnet, dass dem Schreiber (4) ein von dem zu verarbeitenden Signal gesteuerter Regelkreis vorgeordnet ist, welcher die Schreibbreite unabhängig von der mittleren Grösse der Eingangssignale konstant hält.
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