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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur diagnostischen Untersuchung von
Verbrennungsmotoren.
Zur diagnostischen Untersuchung von Verbrennungsmotoren sind verschiedene Vorrichtungen bekannt. Bei einer Gruppe der bekannten Lösungen werden den den Motor kennzeichnenden Parametern entsprechende
Analogsignale gleichzeitig, z. B. auf dem Bildschirm eines Kathodenstrahloszilloskopes, aufgezeichnet, wobei die Werte einiger weiterer Parameter mit Hilfe getrennter Messgeräte wahrgenommen werden.
Diese getrennten Messgeräte enthalten kombinierte Strom- und Spannungsmesser zur Untersuchung des Aufladesystems, Vorzündungswinkelmesser mit Verzögerungsschaltung, elektronische Zündimpulsauslöscher zur Feststellung der Unterschiede zwischen den Leistungen der einzelnen Zylinder, Auspuffgasanalysatoren zur
Untersuchung des Vergasers, Depressionsmesser, Druckmesser, elektrische Drehzahlmesser und gegebenenfalls auch Dichtheitmesser zur Untersuchung der Zylinder.
Die bekannten Lösungen weisen unter anderem die folgenden Nachteile auf : - ausser dem Oszilloskop werden mehrere verschiedenartige Anzeigeinstrumente verwendet, deren
Ablesung umständlich und zeitraubend ist, was eine schnelle Auswertung der Prüfungsergebnisse ausschliesst ; - die Hilfsvorrichtungen und -geräte können nur auf eine Art, u. zw. der ursprünglichen Bestimmung entsprechend angewendet werden ; - zur Messung der Motordrehzahl ist bei der Festsetzung der einzelnen Drehzahlbereiche immer ein
Schalten durchzuführen.
Der Zweck der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu beseitigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde zur diagnostischen Untersuchung von Verbrennungsmotoren eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, die Werte der den Motor kennzeichnenden Parameter sowie mehrere Analogsignale gleichzeitig und auf ein und dasselbe Anzeigeinstrument insbesondere auf dem Bildschirm eines einzigen Oszilloskopes aufzuzeichnen.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der an dem Verbrennungsmotor Signalgeber befestigt sind, deren Ausgänge an einen Mehrkanal-Impulsformer angeschlossen sind, dessen Ausgänge den Eingängen eines Programmschalters zugeführt sind, die Ausgänge des Programmschalters an den ersten und zweiten Eingang eines elektronischen Schalters einerseits und an den Eingang des monostabilen Multivibrators eines elektronischen Drehzahlmesser sowie an den Steuereingang des bistabilen Multivibrators eines Kippgenerators anderseits angeschlossen sind, der Ausgang des monostabilen Multivibrators dem Eingang eines Integrators zugeführt ist, der Ausgang des Integrators an den Eingang eines Komparators einerseits und an den Signaleingang einer Teilerschaltung anderseits angeschlossen ist,
der Ausgang des Komparators an den Eingang eines Messbereichanzeigers einerseits und an den Steuereingang der Teilerschaltung anderseits angeschlossen ist, der Ausgang der Teilerschaltung mit dem zweiten Eingang des elektronischen Schalters verbunden ist, der Ausgang des bistabilen Multivibrators dem Eingang einer Entladeschaltung einerseits und dem Eingang eines Integrators anderseits zugeführt ist, der Ausgang des Integrators dem Steuereingang eines Kippgenerators zugeschaltet ist, der Ausgang der Entladeschaltung mit dem Ausgang des Kippgenerators verbunden ist, der Ausgang des Kippgenerators ferner dem Steuereingang des elektronischen Schalters, durch einen Horizontalverstärker der Wicklung der horizontalen Ablenkung sowie dem die Amplitude der Kippspannung wahrnehmenden Eingang eines Komparators zugeschaltet ist,
der Ausgang dieses Komparators mit dem Nulleingang des bistabilen Multivibrators einerseits und mit dem Eingang einer Hochspannungsschalung anderseits verbunden ist, der Ausgang des elektronischen Schalters durch einen Vertikalverstärker der Wicklung der vertikalen Ablenkung zugeschaltet ist, wobei die Wicklungen der horizontalen und vertikalen Ablenkung sowie die Hochspannungsschaltung mit einem Bildschirm magnetischer Ablenkung in Verbindung stehen, gemäss der Erfindung die Integratoren jeweils aus einem Miller-Integrator bestehen, dessen Ausgang durch einen Verstärker auf seinen Eingang zurückgekoppelt ist.
Durch die erfindungsgemässe Lösung erübrigt sich die Anwendung einer Reihe von Hilfsgeräten. Die Ablesung der Messwerte und die Auswertung der Prüfungsergebnisse wird schnell und einfach. Die Lösung ermöglicht es, beliebige Untersuchungsvariationen durchzuführen, wobei die Messwerte bzw. -signale gleichzeitig auf ein und demselben Bildschirm erscheinen.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben werden. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 das Blockschema einer erfindungsgemässen Vorrichtung, Fig. 2 das Blockschema eines Integrators.
An einem Verbrennungsmotor sind Signalgeber--A, B, C--angeordnet. Die Ausgänge dieser Signalgeber --A, B, C--sind an einen Mehrkanal-Impulsformer --10-- angeschlossen. Die Ausgänge des Mehrkanal-Impulsformers --10-- sind einem elektronischen Schalter--12--, der durch einen Programmschalter--16--den jeweiligen Messzwecken (-Variationen) entsprechend gesteuert wird, einem Kippgenerator--22--und einem automatischen Drehzahlmesser --24-- zugeführt. Durch den automatischen Drehzahlmesser --24-- wird jeweils die tatsächliche Drehzahl des Verbrennungsmotors gemessen, u. zw. jeweils im optimal geeigneten Messbereich, der automatisch ausgewählt wird.
Das Signal, dessen
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--42-- bildet- eine der Drehzahl proportionale Gleichspannung, die einerseits durch eine Teilerschaltung-46-dem zweiten Eingang des elektronischen Schalters--12--und anderseits einem Komparator-48-zugeführt wird. Der Komparator--48--steuert von dem jeweiligen Wert der der Drehzahl proportionalen Gleichspannung abhängig einerseits die Teilerschaltung--46--, durch die die mit der Drehzahl proportionale Gleichspannung den verschiedenen Messbereichen entsprechend geteilt wird (was die automatische Messbereichwahl sichert) und anderseits einen Messbereichanzeiger-50--, der den jeweils aktuellen Messbereich anzeigt. Der Kippgenerator-22-bildet ein Kippsignal, dessen Steilheit der Drehzahl proportional ist.
Dadurch wird gesichert, dass das horizontale Mass des Signals auf dem Bildschirm --30-- mit magnetischer Ablenkung von der Drehzahl unabhängig konstant bleibt. Die Synchronisiersignale werden aus den Signalen der am Verbrennungsmotor befestigten Signalgeber--A, B, C--durch den Mehrkanal-Impulsformer --10-- gebildet. Aus diesen Synchronisiersignalen wird das gewünschte Synchronisiersignal durch den Programmschalter --16-- ausgewählt und einem bistabilen Multivibrator --32-- zugeführt.
Durch einen Komparator--34--wird die Ausgangsspannung eines Kippgenerators--40--wahrgenommen und nach Erreichen einer vorher eingestellten Kippspannungsamplitude einerseits der bistabile Multivibrator --32-- auf Null gestellt und anderseits eine Hochspannungsschaltung--20--gesteuert. Im Nullzustand betätigt der bistabile Multivibrator --32-- einerseits eine Entladeschaltung--36--die den Kippintegrator in seinen Ausgangszustand zurückstellt, und steuert anderseits durch einen Integrator--38--die Steilheit der Ausgangsspannung des Kippgenerators--40--.
Im gesteuerten Zustand dagegen betätigt er die
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seinen Eingängen zugeführten Signale von der horizontalen Ablenkung (also von der Amplitude der Kippspannung) abhängig auf den Vertikalverstärker --14--, zuerst das dem ersten Eingang zugeführte Analogsignal, dann die dem zweiten Eingang zugeführte, der Drehzahl proportionale Gleichspannung, zuletzt die dem dritten Eingang zugeführte einem weiteren Messparameter proportionale Gleichspannung. Der Vertikalverstärker --14-- erzeugt einen Strom in der Wicklung--26--der vertikalen Ablenkung des Bildschirmes --30-- mit magnetischer Ablenkung, dessen Richtung und Grösse von dem Wert der Eingangsspannung abhängt, wodurch eine formtreue vertikale Signalübermittlung gesichert wird.
Die
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ausser--30-- mit magnetischer Ablenkung einen Strom erzeugt, dessen Richtung und Grösse von der Kippspannung abhängt, wodurch eine formtreue horizontale Signalübermittlung gesichert wird. Die zur Betätigung des Bildschirmes --30-- mit magnetischer Ablenkung dienenden Speisespannungen einerseits und-in Abhängigkeit der Steuerung-die den Elektronenstrahl auslöschenden Signale anderseits werden durch die vom Komparator--34--gesteuerte Hochspannungsschaltung--20--erzeugt.
Die Integratoren--38, 44--sind so aufgebaut, dass sie auf geringe Änderungen mit Grosser Zeitkonstante und auf grosse Änderungen mit geringer Zeitkonstante reagieren, also schnell und mit grosser Genauigkeit ein Ausgangssignal geben, wobei das horizontale Mass des Bildes von der Drehzahl unabhängig konstant bleibt, die Lichtzeiger die Messwerte ohne Störschwingungen zeigen, wodurch eine ausserordentlich schnelle und genaue Auswertung ermöglicht wird. Der Verstärker --54-- verstärkt die Änderungen am Ausgang des Miller-Integrators --52-- und koppelt diese auf dessen Eingang zurück. Der Verstärker --54-- ist also mit dem Kondensator des Miller-Integrators--52--parallel geschaltet wodurch der Kapazitätswert des Kondensators proportional vergrössert wird.
Diese Wirkung kommt zur Geltung, wenn die Änderungen am Ausgang des Miller-Integrators--52--klein sind. Bei grossen Änderungen wird der Verstärker --54-- übersteuert und die die Zeitkonstante vergrössernde Wirkung hört auf. In diesem Fall reagiert die Schaltung auf die Änderungen der Eingangsspannung schnell. Die Bereiche der langsamen bzw. schnellen Reaktion können durch Änderung des Aussteuerbereiches des Verstärkers --54-- eingestellt werden.