-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren für eine Druckverlust- und Ventildichtheitsprüfung an einem Vier-Takt-Verbrennungsmotor.
-
Stand der Technik Es sind für die Fahrzeug-Prüftechnik in Werkstätten Fahrzeug-System-Analyse(FSA)-Motorprüfvorrichtungen bzw. Werkstatt-Prüfsysteme einschließlich Motortestern bekannt, wie beispielsweise die Fahrzeug-System-Analyse FSA 740 Edition des Anmelders der vorliegenden Patentanmeldung, die in einem Gerät die üblichen Funktionen klassischer Motortester vereinen. Letztere umfassen die Messung motorbezogener Signale wie primäre und sekundäre Zündspule, Ansteuersignale für Zündmodule, Drehzahl, Zylinder-1-Synchronisation und Einstellung des Zündzeitpunktes. Derartige FSA-Motorprüfvorrichtungen können ferner übliche Prüf- und Testfunktionen an modernen Fahrzeugen ausführen, einschließlich des Auslesens von Fehlerspeichern und Ist-Werten sowie das Ansteuern von Stellgliedern, das Betreiben eines Signalgenerators zur Simulation von Sensorsignalen für die Prüfung von Sensoren samt Zuleitungen und Steckverbindungen, insbesondere im eingebauten Zustand, die Prüfung von Komponenten zur exakten Lokalisierung eines Fehlers der Komponente im eingebauten Zustand, wobei die Messtechnik und die Anzeigeeinrichtung auf die jeweilige Komponenten voreingestellt wird. Derartige Motorprüfvorrichtungen können auch mit einem oder mehreren Modulen für die Messung von Fahrzeug-Emissionen ausgestattet sein.
-
Das in 1 beispielhaft gezeigte Fahrzeug-System-Analyse(FSA)-Motorprüfvorrichtung 100 ist zum Einsatz in einer Werkstatt, insbesondere einer Kraftfahrzeugwerkstatt, ausgelegt. Die Motorprüfvorrichtung 100 ist auf einem rollbaren, mit feststellbaren Rollen versehenen Gestell aufgebaut, wie beispielsweise in 1 gezeigt, und umfasst als wesentliches Element eine Messeinheit 102, in der die Signale von den verschiedenen Messsensoren aufgenommen und in intern verwertbare elektrische Signale umgesetzt werden, ein Erweiterungsmodul 104 für neu hinzugekommene und sich insbesondere auf das Messen von Abgasen beziehende Messfunktionen, einen PC 106 mit Disketten-, CD- und DVD-Laufwerk sowie Speicherkarten- und USB-Anschlüssen für externe Zusatzgeräte, eine Anzeigeeinrichtung 108, wie insbesondere beispielsweise einen Monitor, die mit dem PC verbunden ist, mit dem PC 106 verbundene Eingabeeinrichtungen, wie insbesondere eine Tastatur 110 und eine Maus 112, ein ebenfalls mit dem PC 106 verbundener Drucker 114 zum Ausgeben von Messprotokollen, eine ausziehbare Druckerabdeckung 116 zum Schutz des Druckers und zum Ablegen von Werkzeugen zur leichten Erreichbarkeit für das Bedienpersonal, eine herausnehmbare Fernbedienung 118 zum abgesetzten Bedienen der Motorprüfvorrichtung 100, einen Fernsteuerempfänger 120 zum Empfangen von Signalen, die von der Fernbedienung 118 ausgesendet werden, einen Blue Tooth-USB-Adapter 122 und eine Anschlussleiste 130 zur Messeinheit 102, welche Leiste 130 mit einer Vielzahl zum Teil verschiedenartiger Eingangsbuchsen für unterschiedliche Messsensoren und Bedieneinrichtungen ausgestattet ist und die beispielsweise an einer Unterseite der Messeinheit 102 (wie in 1 angedeutet) oder an einer Rückseite der in dem rollbaren Gestell angeordneten Motorprüfvorrichtung 100 angeordnet ist (nicht gezeigt).
-
Die Anschlussleiste 130 der Messeinheit 102 umfasst, wie bereits erwähnt, eine Vielzahl teilweise unterschiedlicher Anschlussbuchsen für die verschiedenen Messsensoren, beispielsweise eine Anschlussbuchse 132 für einen Temperaturfühler, eine Anschlussbuchse 134 für Batterie-Plus bzw. Batterie-Minus, eine Anschlussbuchse 136 für einen Klemme 1 Messsensor bzw. einen Klemme 15 Messsensor bzw. einen Messsensor der Baureihe EFT, TN bzw. TD, eine Anschlussbuchse 138 für eine durch Einrichtungen der Zündvorrichtung eines zu testenden Motors gesteuerte Triggereinrichtung, eine Anschlussbuchse 140 für eine serielle Schnittstelle, z.B. eine RS232-Schnittstelle, eine Anschlussbuchse 142 für einen Messwertgeber zum Messen einer negativen Hochspannung, z.B. KV–, eine Anschlussbuchse 144 für einen USB-Anschluss zur Datenverbindung mit dem PC, eine Anschlussbuchse 146 für einen Messwertgeber für eine positive Hochspannung, z.B. KV+, eine Anschlussbuchse 148 für eine Spannungsversorgung der Messeinheit 102, die als Netzteilausgang der Messeinheit 102 nutzbar ist, eine Anschlussbuchse 150 für eine in mehreren bekannten genormten Sensoren verwendete Messleitung, d.h. eine sogenannte Multi-Messleitung CH1 (Kanal 1) oder z.B. eine Stromzange für einen Messbereich von bis zu 30 A, eine Anschlussbuchse 152 für eine weitere in unterschiedlichen bekannten genormten Sensoren verwendete Messleitung, d.h. eine sogenannte Multi-Messleitung CH2 (Kanal 2) oder z.B. eine Stromzange für einen Messbereich von bis zu 30 A oder z.B. von bis zu 1000 A, eine Anschlussbuchse 154 für ein Stroboskop, eine Anschlussbuchse 156 für einen Luftdruckmesssensor und eine Anschlussbuchse 158 für eine Flüssigkeitsdruckmesseinrichtung. Ein Beispiel einer an sich bekannten, für den Einsatz mit einem Vier-Takt-Verbrennungsmotor ausgelegte, sogenannte Triggerzange 64 ist beispielhaft in 5 gezeigt.
-
Druckverlustprüfungen an Vier-Takt-Verbrennungsmotoren werden derzeit statisch, d.h. bei stillstehendem Motor durchgeführt. Eine statische Druckverlustprüfung ist relativ zeitaufwändig, denn es ist dazu erforderlich, verschiedene Komponenten des Motors, einschließlich der Zündkerzen, Glühkerzen, Einspritzdüsen, usw., auszubauen. Nach dem Ausbau der Komponenten muss der Kolben jedes einzelnen Zylinders des Motors in den so genannten oberen Totpunkt (OT) des Verdichtungshubs gebracht und fixiert werden. Danach wird ein Druckverlusttester angeschlossen, mit Druckluft beaufschlagt und kalibriert. Danach kann der Druckverlust an einem entsprechenden Druckprüfgerät abgelesen werden. Eine mögliche Fehlerquelle, d.h. eine Ursache eines möglichen Druckverlusts, muss durch Lokalisieren des Luftaustritts ermittelt werden. Eine Aussage über die Dichtigkeit im Realbetrieb des Motors, d.h. bei laufendem Motor, kann mit derartigen statisch durchgeführten Druckverlustprüfungen nicht gemacht werden.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die Erfindung schafft eine Motorprüfvorrichtung für eine dynamische Druckverlust- und Ventildichtheitsprüfung an einem Vier-Takt-Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des beigefügten unabhängigen Anspruchs 1 und ein entsprechendes Verfahren nach Anspruch 11. Vorteilhafte Ausführungsformen der Lagerungsvorrichtung bzw. des Verfahrens sind Gegenstände der abhängigen Ansprüche.
-
Eine Motorprüfvorrichtung zum Erfassen von Drucken in einer Ansaugluftleitung und in einer Auspuffleitung eines Vier-Takt-Verbrennungsmotors bei laufendem Motor und für eine dynamische Druckverlust- bzw. Ventildichtheitsprüfung an dem Motor umfasst folgendes:
eine erste Druckmesseinrichtung zum Erfassen eines Druckwertes in einer Ansaugluftzuleitung zu einem Zylinder des, insbesondere laufenden Motors und zum Ausgeben eines ersten Ausgangssignals, das indikativ für den von der ersten Druckmesseinrichtung zu erfassenden Druckwert ist,
eine zweite Druckmesseinrichtung zum Erfassen eines Druckwertes in einer Auspuffleitung des, insbesondere laufenden Motors und zum Ausgeben eines zweiten Ausgangssignals, das indikativ für den von der zweiten Druckmesseinrichtung zu erfassenden Druckwert ist,
eine Triggereinrichtung zum Erfassen eines elektrischen Signals, das indikativ dafür ist, wann ein bestimmter Zylinder des, insbesondere laufenden Motors der jeweils aktive Zylinder ist, und
eine Messwerterfassungseinrichtung zum Erfassen
- – des Ausgangssignals der ersten Druckmesseinrichtung,
- – des Ausgangssignals der zweiten Druckmesseinrichtung, und
- – eines Ausgangssignals der Triggereinrichtung.
-
Die Motorprüfvorrichtung ist dazu ausgebildet, eine Zuordnung zwischen Zeitpunkten der Druckmessung durch die erste bzw. zweite Druckmesseinrichtung und dem jeweils aktiven Zylinder des Motors zu ermöglichen.
-
Die erfindungsgemäße Motorprüfvorrichtung ermöglicht, dass Druckverlustprüfungen an Vier-Takt-Verbrennungsmotoren bei laufendem Motor durchgeführt werden können. Sie ermöglicht ferner, dass Undichtigkeiten z.B. an den Einlass- und/oder Auslassventilen bei laufendem Motor erkannt und lokalisiert werden können. Ferner sind wesentliche kürzere Diagnosezeiten möglich.
-
Weitere Vorteile der Erfindung
-
Der Druckwert in der Ansaugluftzuleitung kann ein Druck-Zeit-Verlauf in der Ansaugluftzuleitung sein. Der Druckwert in der Auspuffleitung kann ebenfalls ein Druck-Zeit-Verlauf in der Auspuffleitung sein.
-
Die Motorprüfvorrichtung kann ferner folgendes umfassen:
eine erste Adaptereinrichtung zur Montage eines ersten Drucksensors der ersten Druckmesseinrichtung an der Ansaugluftleitung des Motors, zum Aufnehmen des ersten Drucksensors und zum Herstellen einer Fluid- bzw. Druckkommunikation zwischen einem Leitungsinnenraum der Ansaugluftleitung und dem ersten Drucksensor, und
eine zweite Adaptereinrichtung zur Montage eines zweiten Drucksensors der zweiten Druckmesseinrichtung an der Auspuffleitung des Motors, zum Aufnehmen des zweiten Drucksensors und zum Herstellen einer Fluid- bzw. Druckkommunikation zwischen einem Leitungsinnenraum der Auspuffleitung und dem zweiten Drucksensor.
-
Die Motorprüfvorrichtung kann eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen von mindestens einer der folgenden Druckinformationen umfassen: ein Druck-Zeit-Verlauf in zumindest einer Ansaugluftzuleitung zu zumindest einem Zylinder des Motors, ein Druck-Zeit-Verlauf in einer Auspuffleitung, ein minimaler Druckwert, ein maximaler Druckwert und ein Durchschnittsdruckwert, insbesondere ein zeitlicher Mittelwert, in der zumindest einen Ansaugluftleitung zu dem zumindest einem der Zylinder des Motors, und ein minimaler Druckwert, ein maximaler Druckwert und ein Durchschnittsdruckwert, insbesondere ein zeitlicher Mittelwert, in der Auspuffleitung des Motors.
-
Die Anzeigeeinrichtung der Motorprüfvorrichtung kann dazu ausgebildet ist, einen visuellen bzw. augenscheinlichen Vergleich der Druckinformation von mindestens zwei, insbesondere allen, Zylindern des Motors zu ermöglichen.
-
Die Anzeigeeinrichtung kann ferner dazu ausgebildet sein, Druckwerte, die größer als ein erster Schwellwert für einen erhöhten Druck sind, oder Druckwerte, die niedriger als ein zweiter Schwellwert für einen erniedrigten Druck sind, farbig gekennzeichnet darzustellen.
-
Die Messwerterfassungseinrichtung kann als ein eigenständiges Gerät ausgebildet sein. Insbesondere kann die Messwerterfassungseinrichtung als ein Messmodul zum Anschluss an einem handelsüblichen PC ausgebildet sein.
-
Alternativ kann die Messwerterfassungseinrichtung als ein Ergänzungsgerät zu einem vorhandenen Werkstatt-Motorprüfsystem ausgebildet sein.
-
In der Motorprüfvorrichtung kann die zweite Adaptereinrichtung zur Montage an wenigstens einem der folgenden ausgebildet sein: einer Lambda-Sonde und/oder einer Abgasentnahmestelle an einem Auspuffkrümmer der Auspuffleitung des Motors.
-
Die Triggereinrichtung der Motorprüfvorrichtung kann ausgebildet sein zum Herstellen einer elektrischen Wirkverbindung mit einem oder mehreren Elementen, die ausgewählt sind aus einer Gruppe, die folgendes umfasst: eine, insbesondere erste, zweite, dritte oder vierte Zündimpulsleitung zu zumindest einem der Zylinder des Motors, eine der ersten Zündimpulsleitung entsprechende, insbesondere erste, zweite, dritte oder vierte Anschlussklemme am Zündverteiler des Motors für ein Einspritzventil von wenigstens einem der Zylinder des Motors, eine Injektorvorrichtung des Motors oder eine Zuleitung eines PDE-Elements des Motors.
-
Ein Verfahren zum Erfassen von Drucken in einer Ansaugluftleitung und in einer Auspuffleitung eines Vier-Takt-Verbrennungsmotors bei laufendem Motor und für eine dynamische Druckverlust- bzw. Ventildichtheitsprüfung an dem Motor umfasst die folgenden Schritte:
- a) Laufenlassen des Motors,
- b) bei laufendem Motor, Messen eines ersten Druckwertes zumindest einer der Ansaugluftzuleitungen zu zumindest einem der Zylinder des Motors (10) mittels einer ersten Druckmesseinrichtung,
- c) bei laufendem Motor, Messen eines zweiten Druckwertes in der Auspuffleitung mittels einer zweiten Druckmesseinrichtung,
- d) Erfassen eines elektrischen Signals, das indikativ dafür ist, wann ein bestimmter Zylinder des Motors der jeweils aktive Zylinder ist, mittels einer Triggereinrichtung, und
- e) Herstellen einer Zuordnung zwischen Zeitpunkten der Druckmessung durch die erste bzw. zweite Druckmesseinrichtung und dem jeweils aktiven Zylinder des Motors.
-
Das Verfahren kann ferner folgende Schritte umfassen:
Anzeigen von mindestens einem der folgenden Druckinformationen:
ein Druck-Zeit-Verlauf in zumindest einer Ansaugluftzuleitung zu zumindest einem Zylinder des Motors,
ein Druck-Zeit-Verlauf in einer Auspuffleitung,
ein minimaler Druckwert, ein maximaler Druckwert und ein Durchschnittsdruckwert, insbesondere ein zeitlicher Mittelwert, in der zumindest einen Ansaugluftzuleitung zu dem zumindest einem der Zylinder des Motors, und
ein minimaler Druckwert, ein maximaler Druckwert und ein Durchschnittsdruckwert, insbesondere ein zeitlicher Mittelwert, in der Auspuffleitung des Motors.
-
In dem Verfahren kann die Druckinformation von mindestens zwei, insbesondere allen, Zylindern des Motors visuell bzw. augenscheinlich miteinander verglichen werden.
-
Auch können in dem Verfahren Druckwerte, die größer als ein erster Schwellwert für einen erhöhten Druck sind, oder Druckwerten, die niedriger als ein zweiter Schwellwert für einen erniedrigten Druck sind, farbig gekennzeichnet dargestellt werden.
-
Kurze Beschreibung der Figuren
-
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand von in den beigefügten Figuren dargestellten Ausführungsformen der Erfindung in weiteren Einzelheiten beschrieben. In den Figuren zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht einer bekannten Motorprüfvorrichtung, die als Basis für eine erfindungsgemäße Motorprüfvorrichtung dienen und zu einer solchen erweitert werden kann;
-
2 eine Rückansicht einer Anschlussleiste einer Messeinrichtung der Motorprüfvorrichtung der 1, die zu einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Motorprüfvorrichtung erweitert ist;
-
3 eine schematische Ansicht bzw. Ansichten einer erfindungsgemäßen Motorprüfvorrichtung in einem an einen Vier-Takt-Verbrennungsmotor betriebsbereit angeschlossenen Zustand;
-
4 eine schematische Aufsicht auf eine beispielhafte Ausführungsform einer ersten bzw. zweiten (ansaugseitigen bzw. abgasseitigen) Druckmesseineinrichtung der erfindungsgemäßen Motorprüfvorrichtung der 3;
-
5 eine schematische Aufsicht auf eine beispielhafte Ausführungsform einer an sich bekannten Triggereineinrichtung, die in der erfindungsgemäßen Motorprüfvorrichtung der 3 verwendet wird; und
-
6 ein beispielhaftes Bildschirmbild auf einem Anzeigeeinrichtung einer erfindungsgemäßen Motorprüfvorrichtung mit den Ausgabewerten (beispielhafte ansaugseitige und auspuffseitige Druckmesswerte von vier Zylindern eines Vier-Takt-Verbrennungsmotors) zu einer erfindungsgemäßen dynamischen Druckverlust- bzw. Ventildichtheitsprüfung an dem Vier-Takt-Verbrennungsmotor.
-
Ausführungsformen der Erfindung
-
Um die erfindungsgemäße Funktionalität zum Erfassen von Drucken in einer Ansaugluftleitung und in einer Auspuffleitung eines Vier-Takt-Verbrennungsmotors bei laufendem Motor sowie für eine erfindungsgemäße dynamische Druckverlust- bzw. Ventildichtheitsprüfung an dem Vier-Takt-Verbrennungsmotor bereitzustellen, ist vorgesehen, dass als Erweiterung der oben mit Verweis auf die 1 beschriebenen, bekannten Motorprüfvorrichtung eine erste Druckmesseinrichtung 40 (siehe 4) zum Erfassen eines Druckwertes in einer Ansaugluftzuleitung zu einem Zylinder des laufenden Motors und eine zweite Druckmesseinrichtung 50 (siehe ebenfalls 4) zum Erfassen eines Druckwertes in einer Auspuffleitung des laufenden Motors an die Messeinrichtung 102 eine erfindungsgemäß erweiterte Motorprüfvorrichtung 100 angeschlossen wird, wie in 3 gezeigt.
-
In der in 2 gezeigten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäß erweiterten Motorprüfvorrichtung 100 ist die Anschlussleiste 130 der Messeinrichtung 102 erweitert, und es sind zwei entsprechende Anschlussbuchsen für die Druckmesseinrichtungen 40 und 50 vorgesehen, nämlich eine Anschlussbuchse 160 für die erste bzw. ansaugseitig messende Druckmesseinrichtung 40 und eine Anschlussbuchse 162 für die zweite bzw. auspuffseitig messende Druckmesseinrichtung 50 vorgesehen, wobei dann ein Stecker 48 bzw. 58 (siehe 4) der ersten bzw. zweiten Druckmesseinrichtung 40 bzw. 50 als Gegenstück zu den Anschlussbuchsen 160 bzw. 162 (siehe 2) ausgestaltet ist, wie in 4 gezeigt. Alternativ oder zusätzlich dazu kann auch vorgesehen sein, dass die erste und zweite Druckmesseinrichtung 40 und 50 an die Anschlussbuchsen 150 bzw. 152, d.h. die Anschlussbuchsen für die Multi-Messleitung CH1 oder die Multi-Messleitung CH2 angeschlossen wird (nicht gezeigt), wobei dann der Stecker der ersten bzw. zweiten Druckmesseinrichtung 40 bzw. 50 als Gegenstück zu den Anschlussbuchsen 150 bzw. 152 ausgelegt ist.
-
Eine beispielhafte Motorprüfvorrichtung 100 gemäß der Erfindung ist in 3 schematisch zum Prüfen eines Vier-Takt-Verbrennungsmotors 10 in einem an den Motor 10 angeschlossenen Zustand gezeigt. Die Motorprüfvorrichtung 100 umfasst eine erste Druckmesseinrichtung 40 zum Erfassen eines Druckwertes in einer Ansaugluftzuleitung 12-1, 12-2, 12-3, 12-4 zu einem Zylinder des, insbesondere laufenden Motors 10 und zum Ausgeben eines ersten Ausgangssignals 82-1, 82-2, 82-3, 82-4, 83-1, 83-2, 83-3, 83-4, das indikativ für den von der ersten Druckmesseinrichtung 40 zu erfassenden Druckwert ist, über eine erste Signalleitung 46 mit einem ersten Signalleitungsstecker 48, der an der Anschlussbuchse 160 für die ansaugseitige Druckmesseinrichtung 40 an der Anschlussleiste 130 der erfindungsgemäß erweiterten Messeinheit 102 angeschlossen ist, eine zweite Druckmesseinrichtung 50 zum Erfassen eines Druckwertes in einer Auspuffleitung 14, 38 des, insbesondere laufenden Motors 10 und zum Ausgeben eines zweiten Ausgangssignals 82-1, 82-2, 82-3, 82-4, 83-1, 83-2, 83-3, 83-4, das indikativ für den von der zweiten Druckmesseinrichtung 50 zu erfassenden Druckwert ist, über eine zweite Signalleitung 56 mit einem zweiten Signalleitungsstecker 58, der an der Anschlussbuchse 162 für die auspuffseitige Druckmesseinrichtung 50 an der Anschlussleiste 130 vorgesehen ist, und eine Triggereinrichtung 60, beispielsweise eine herkömmliche Triggerzange 64, zum Erfassen eines elektrischen Signals, das indikativ dafür ist, wann ein bestimmter Zylinder des, insbesondere laufenden Motors 10 der jeweils aktive Zylinder ist.
-
Die erfindungsgemäße Motorprüfvorrichtung 100 umfasst ferner eine Messwerterfassungseinrichtung 70, die zum Erfassen des Ausgangssignals der ersten Druckmesseinrichtung 40, des Ausgangssignals der zweiten Druckmesseinrichtung 50 und eines Ausgangssignals der Triggereinrichtung 60 ausgebildet ist. Die Messwerterfassungseinrichtung 70 ist ferner dazu ausgebildet, eine Zuordnung zwischen den Zeitpunkten der Druckmessung durch die erste bzw. zweite Druckmesseinrichtung 40, 50 und dem jeweils aktiven Zylinder des Motors 10 zu ermöglichen. Die erfindungsgemäße Messwerterfassungseinrichtung 70 ist in dem in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel als Erweiterung einer Messeinheit 102 einer herkömmlichen Motorprüfvorrichtung, wie in 1 gezeigt, ausgeführt und mit dieser Messeinheit 102 integriert.
-
Eine beispielhafte Ausführungsform der ersten bzw. zweiten Druckmesseinrichtung 40, 50 ist in 4 gezeigt. Die erste bzw. ansaugseitige Druckmesseinrichtung 40 umfasst den ersten bzw. ansaugseitigen eigentlichen Drucksensor 42, eine erste bzw. ansaugseitige Adaptereinrichtung 44 zum Anschließen bzw. Verbinden des ansaugseitigen Drucksensors 42 mit einer Ansaugluftzuleitung, beispielsweise zum Anschluss an ein in einem ansaugseitigen Unterdruckschlauch 30 eingesetztes T-Stück 32, die erste Signalleitung 46 zum Übertragen von Steuersignalen zu dem Drucksensor 42 und zum Übertragen eines elektrischen Messsignals von dem Drucksensor 42 zu der Messwerterfassungseinrichtung 70, und den ersten Signalleitungsstecker 48, der an dem in Bezug auf den Drucksensor 42 gegenüberliegenden Ende der ersten Signalleitung 46 angeordnet ist und zum Anschluss an die Anschlussbuchse 160 der in 3 gezeigten Anschlussleiste 130 ausgebildet ist. In ähnlicher Weise umfasst die zweite bzw. auspuffseitige Druckmesseinrichtung 50 den zweiten bzw. auspuffseitigen eigentlichen Drucksensor 52, eine zweite bzw. auspuffseitige Adaptereinrichtung 54, die dazu ausgebildet ist, den zweiten Drucksensor 52 mit dem in der Auspuffleitung 14 des Motors 10 herrschenden Druck zu verbinden, die zweite Signalleitung 56 zum Übertragen von Steuersignalen zum Drucksensor 52 und zum Übertragen eines elektrischen Messsignals, das indikativ für den von dem Drucksensor 52 erfassten Druck ist, zu der Messwerterfassungseinrichtung 70, und einen zweiten Signalleitungsstecker 58, der an den in Bezug auf den zweiten Drucksensor 52 gegenüberliegenden Ende der Signalleitung 56 vorgesehen ist und zum Anschluss an der Anschlussbuchse 162 für die auspuffseitige Druckmesseinrichtung 50 ausgebildet ist. Eine Verbindung für die zweite Adaptereinrichtung 54 mit dem Druck in der Auspuffleitung 14 kann beispielsweise am Auspuffkrümmer 38 vorgesehen sein oder an einer anderen Abgasentnahmestelle 36 des Auspuffsystems, die beispielsweise an einer Lambda-Sonde 34 vorgesehen ist, wie in 3 gezeigt.
-
Die in
5 gezeigte Triggereinrichtung
60 dient zum Erfassen eines elektrischen Signals, das indikativ dafür ist, welcher Zylinder des Motors
10 zu einem jeweiligen Zeitpunkt der aktive Zylinder ist. Derartige Triggereinrichtungen sind an sich bekannt, eine Ausführungsform ist beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 44 15 768 A1 offenbart. In der in
5 gezeigten, beispielhaften Ausführungsform umfasst die Triggereinrichtung
60 eine konventionelle Triggerzange
64 zum Anschließen an einer der ersten, zweiten, dritten bzw. vierten Zündimpulsleitung
28-1,
28-2,
28-3,
28-4 zu einer entsprechenden Zündeinrichtung, etwa einer Zündkerze oder einer anderen Zündeinrichtung des Motors
10, eine Triggersignalleitung
46 zum Verbinden der Triggerzange
64 mit einem Triggersignalleitungsstecker
68 und dem an einer in Bezug auf die Triggerzange
64 gegenüberliegenden Ende der Triggersignalleitung
66 vorgesehenen Triggersignalleitungsstecker
68, der zum Anschluss an der Anschlussbuchse
138 für die Triggereinrichtung an der Anschlussleiste
130 (siehe
2) der Messwerterfassungseinrichtung
70 ausgebildet ist.
-
Zum Ausgeben der mit der erfindungsgemäßen Motorprüfvorrichtung 100 gemessenen ansaugseitigen und absaugseitigen Druckwerte ist das Menü der Messfunktionen der herkömmlichen Motorprüfeinrichtung erweitert um entsprechende Steuermenüs und Eingabe-Ausgabe-Bildschirmen zum Bedienen der erfindungsgemäßen Funktion des Erfassens von Drucken in der Ansaugluftleitung und in der Auspuffleitung eines Vier-Takt-Verbrennungsmotors bei laufendem Motor und für eine dynamische Druckverlust- bzw. Ventildichtheitsprüfung an dem laufenden Motor 10. Ein beispielhaftes Bildschirmbild 81 auf der Anzeigeeinrichtung 80, 108, der erfindungsgemäß erweiterten Motorprüfvorrichtung 100 trägt den Titel „Dynamische Druckmessung“, wie in 6 gezeigt, und umfasst in einer oberen Bildschirmbildhälfte ein oberes Ausgabefeld zum Ausgeben von digital angezeigten Druckmesswerten, insbesondere dem ansaugseitigen Druck am jeweiligen Zylinder (gezeigt sind beispielhafte Druckwerte 82-1, 82-2, 82-3, 82-4 für die Drucke am ersten, zweiten, dritten bzw. vierten Zylinder) und von an der Abgasseite gemessenen digital angezeigten Druckmesswerten 84-1, 84-2, 84-3, 84-4, die zu Zeitpunkten gemessen sind, wenn der erste, zweite, dritte bzw. vierte Zylinder der jeweils aktive Zylinder ist. Das in 6 gezeigte obere Ausgabefeld zeigt ferner einen Messwert 86 für die Motortemperatur und einen Messwert 87 für die Motordrehzahl. In einer unteren Bildschirmbildhälfte weist das in 6 gezeigte Bildschirmbild 81 quasi-analoge Anzeigen für die gemessenen Druckwerte auf, insbesondere in Form eines Balkendiagramms, einschließlich der angezeigten Druckwerte 83-1, 83-2, 83-3, 83-4 für den ansaugseitigen Druck am ersten, zweiten, dritten bzw. vierten Zylinder und ein Balkendiagramm mit den quasi-analog angezeigten Druckwerten 85-1, 85-2, 85-3 und 85-4, die Zeitpunkten gemessen sind, wenn der erste, zweite, dritte bzw. vierte Zylinder der jeweils aktive Zylinder ist.
-
In dem in 6 gezeigten Beispiel sind die in dem Bildschirmbild 81 angezeigten, digitalen bzw. quasi-analog ausgegebenen Druckwerte an der Ansaugseite und an der Abgasseite zeitliche Mittelwerte für den jeweiligen Druck. In weiteren, nicht gezeigten Bildschirmbildern kann auch vorgesehen sein, dass Druck-Zeit-Verläufe für den ansaugseitigen Druck bzw. den abgasseitigen Druck, wenn der erste, zweite, dritte bzw. vierte Zylinder der jeweils aktive Zylinder ist, gezeigt werden. Es kann auch vorgesehen sein, für jeden der vorgenannten Druckwerte, für die ein Druck-Zeit-Verlauf dargestellt werden kann, einen minimalen, einen maximalen und einen zeitlich gemittelten Druckwert auszugeben.
-
Die normalen Druckwerte im Ansaug- und im Auspuffbereich eines beliebigen Vier-Takt-Verbrennungsmotors sind vom Motortyp bzw. der Motorkonstruktion abhängig. Sie sind ferner vom Luftdruck zum Zeitpunkt der Messung abhängig. Abhängig von der Motorkonstruktion bewegen sich die Druckwerte im Normalfall (d.h. im sogenannten Gutfall) im Ansaugbereich eines Motors im Motorleerlauf bei ca. –500 mbar (d.h. ein Unterdruck) und im Auspuffbereich bei bis zu etwa 500 mbar (d.h. ein Überdruck). Für eine Fehlererkennung und Fehlerfindung wichtig sind die unterschiedlichen Druckwerte von einem Motorzylinder zum anderen, die an den verschiedenen Zylindern des Motors gemessen werden sollten. Im Idealfall sind diese unterschiedlichen Druckwerte von einem Zylinder zum anderen ähnlich bzw. gleich. Bei einer Abweichung der Druckwerte von einem Zylinder zum anderen, die größer als eine wählbare Toleranz von beispielsweise 20 % des Druckmesswertes ist, ist anzunehmen, dass ein Fehlerfall vorliegt. In dem in 6 gezeigten Beispiel liegt ein Fehlerfall für den ansaugseitigen Druckwert 82-3 des dritten Zylinders und den abgasseitigen Druckwert 84-2 des zweiten Zylinders vor.
-
Die Triggereinrichtung 60, insbesondere die Triggerzange 64, kann an folgenden Leitungen angeschlossen werden: an den Klemmen 1 bis 4 (bzw. 1 bis n bei einem n-Zylinder Vier-Takt-Motor) des Zündverteilers 22 oder an der von der jeweiligen Klemme 24-1, 24-2, 24-3, 24-4 abgehenden ersten, zweiten, dritten bzw. vierten (bzw. n-ten) Zündimpulsleitung 28-1, 28-2, 28-3, 28-4.
-
Die erfindungsgemäße dynamische Druckverlust- bzw. Ventildichtheitsprüfung kann in folgenden Ausführungen implementiert werden:
- – als Ergänzungsgerät, beispielsweise in der Form eines Ergänzungsgerätes 104 zu einer bestehenden Messeinrichtung 102 (wie in 1 angedeutet) mit einem Erweiterungsmenü für die dynamische Druckverlust- bzw. Ventildichtheitsprüfung,
- – als Erweiterung einer Messeinrichtung 102 zum Erfassen von Motorprüfsignalen in einem herkömmlichen Motorprüfsystem und mit einem ergänzten Funktionsmenü bzw. Prüfverfahren für die dynamische Druckverlust- bzw. Ventildichtheitsprüfung, oder
- – als eigenständiges bzw. „standalone“-Gerät, das dann beispielsweise an einem handelsüblichen PC mit den unterschiedlichsten Betriebssystemen als Messmodul eingesetzt werden kann und für das dann eine spezielle Software auf dem PC installiert wird.
-
Im Betrieb der erfindungsgemäßen Motorprüfvorrichtung 100 wird, nachdem der Vier-Takt-Verbrennungsmotor 10 gestartet wurde, über den ersten bzw. ansaugseitigen Drucksensor 40 und den zweiten bzw. auspuffseitigen Drucksensor 50 der Druck auf der Ansaugseite und auf der Auspuffseite des Motors 10 erfasst. Die Rechnereinheit 106 ordnet mithilfe des Triggersignals der Triggereinrichtung 60, z.B. der Triggerzange 64, die entsprechenden gemessenen Druckwerte den einzelnen Zylindern des Motors 10 zu und bringt diese auf einer Anzeigeeinrichtung 80, wie etwa dem Monitor 108 einer Motorprüfvorrichtung, in Form eines geeignet programmierten und gestalteten Bildschirmbilds, wie etwa dem in 6 gezeigten Bildschirmbild 81, zur Anzeige.
-
Durch einen augenscheinlichen Vergleich der Druckanzeigen bzw. Druckwerte, die den verschiedenen Zylindern zugeordnet sind, kann relativ einfach und schnell ausgewertet werden, ob der Druck zwischen den einzelnen Zylindern Differenzen aufzeigt. Erhöhte Drucke, die indikativ für das Vorliegen von Fehlern sind, können in dem Bildschirmbild 81 auch farblich gekennzeichnet dargestellt werden. Ein erhöhter Druckwert lässt auf ein beispielsweise nicht dicht schließendes Ventil des entsprechenden Zylinders des Motors schließen. Die erfindungsgemäße dynamische Druckverlust- bzw. Ventildichtheitsprüfung kann an allen Vier-Takt-Verbrennungsmotoren, die mit einer Abgasentnahmestelle an einem Abgasrohr oder mit einer Lambda-Sonde ausgestattet sind, durchgeführt werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Vier-Takt-Verbrennungsmotor
- 12
- Ansaugluftleitung
- 12-1, ...,12-4
- Ansaugluftzuleitung für den ersten, zweiten, dritten bzw. vierten Zylinder
- 14
- Auspuffleitung
- 20
- Zündspule
- 22
- Zündverteiler
- 24
- Klemme
- 24-1, ...,24-4
- erste, zweite, dritte bzw. vierte Klemme
- 26
- Zündimpulsleitung
- 28-1, ...,28-4
- erste, zweite, dritte bzw. vierte Zündimpulsleitung
- 30
- Unterdruckschlauch
- 32
- T-Stück
- 34
- Lambda-Sonde
- 36
- Abgasentnahmestelle
- 38
- Auspuffkrümmer
- 40
- erste bzw. ansaugseitige Druckmesseinrichtung
- 42
- erster bzw. ansaugseitiger Drucksensor
- 44
- erste bzw. ansaugseitige Adaptereinrichtung
- 46
- erste Signalleitung
- 48
- erster Signalleitungsstecker
- 50
- zweite bzw. auspuffseitige Druckmesseinrichtung
- 52
- zweiter bzw. auspuffseitiger Drucksensor
- 54
- zweite bzw. auspuffseitige Adaptereinrichtung
- 56
- zweite Signalleitung
- 58
- zweiter Signalleitungsstecker
- 60
- Triggereinrichtung
- 64
- Triggerzange
- 66
- Triggersignalleitung
- 68
- Triggersignalleitungsstecker
- 70
- Messwerterfassungseinrichtung
- 80
- Anzeigeeinrichtung
- 81
- Bildschirmbild
- 82-1, ...,82-4
- ansaugseitiger Druck bei aktivem ersten, zweiten, dritten bzw. vierten Zylinder (digitale Druckwertanzeige)
- 83-1, ...,83-4
- ansaugseitiger Druck bei aktivem ersten, zweiten, dritten bzw. vierten Zylinder (quasi-analoge Druckwertanzeige)
- 84-1, ...,84-4
- auspuffseitiger Druck bei aktivem ersten, zweiten, dritten bzw. vierten Zylinder (digitale Druckwertanzeige)
- 85-1, ...,85-4
- auspuffseitiger Druck bei aktivem ersten, zweiten, dritten bzw. vierten Zylinder (quasi-analoge Druckwertanzeige)
- 86
- Motortemperatur
- 88
- Motordrehzahl
- 100
- Motorprüfvorrichtung
- 101
- Werkstatt-Motorprüfsystem
- 102
- Messeinheit
- 104
- Erweiterungsmodul
- 106
- PC
- 108
- Anzeigeeinrichtung, z.B. Monitor
- 110
- Tastatur
- 112
- Maus
- 114
- Drucker
- 116
- Druckerabdeckung
- 118
- Fernbedienung
- 120
- Fernsteuerempfänger
- 122
- Bluetooth-USB-Adapter
- 130
- Anschlussleiste
- 132
- Anschlussbuchse für Temperaturfühler
- 134
- Anschlussbuchse für Batterie Plus/Batterie Minus
- 136
- Anschlussbuchse für Klemmee 1/Klemmee 15/EST/TN/TD
- 138
- Anschlussbuchse für Triggereinrichtung
- 140
- Anschlussbuchse für serielle Schnittstelle, z.B. RS232
- 142
- Anschlussbuchse für Messwertgeber KV–
- 144
- Anschlussbuchse für USB-Anschluss für Datenverbindung PC
- 146
- Anschlussbuchse für Messwertgeber KV+
- 148
- Anschlussbuchse für Spannungsversorgung Messeinheit (Netzteil)
- 150
- Anschlussbuchse für Multi-Messleitung CH1 od. Stromzange 30A
- 152
- Anschlussbuchse für Multi-Messleitung CH2 od. Stromzange 30A bzw. 1000A
- 154
- Anschlussbuchse für Stroboskop
- 156
- Anschlussbuchse für Luftdruckmessung
- 158
- Anschlussbuchse für Flüssigkeitsdruckmesseinrichtung
- 160
- Anschlussbuchse für erste bzw. ansaugseitige Druckmesseinrichtung
- 162
- Anschlussbuchse für zweite bzw. auspuffseitige Druckmesseinrichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
