DE1264103B

DE1264103B - Indizieradapter und Verfahren zu dessen Betrieb

Info

Publication number: DE1264103B
Application number: DEV30935A
Authority: DE
Inventors: Dr-Phys Chem Rudolf Hatschek
Original assignee: Vibro Meter SA
Current assignee: Meggitt SA
Priority date: 1966-04-25
Filing date: 1966-04-25
Publication date: 1968-03-21
Also published as: CH446762A; GB1181438A; US3463010A

Description

Indizieradapter und Verfahren zu dessen Betrieb Die vorliegende Erfindung betrifft einen Indizieradapter zum Anschluß an die Indizierleitung eines Zylinders eines Verbrennungsmotors, mit einem von einem Anschlußstutzen zu einem Auspuff durchgehenden Kanal, in dem zwei Ventilsitze hintereinander angeordnet sind, einem wahlweise gegen den dem Anschlußstutzen benachbarten oder den dem Adapterauspuff benachbarten Ventilsitz anlegbaren Ventilkörper und mit einem mit dem zwischen den Ventilsitzen liegenden Kanalteil verbundenen Druckmeßgerät.
Ein bekannter Indizieradapter dieser Art weist einen als frei beweglichen Kolben ausgebildeten Ventilkörper auf, der einseitig vom Explosionsdruck des Motors und auf der anderen Seite von einem einstellbaren Gegendruck beaufschlagt wird. Diese Anordnung hat den Zweck, den Ventilkörper durch den Explosionsdruck erst umsteuern zu lassen, wenn der Explosionsdruck den Gegendruck übersteigt, und damit nur Druckspitzen zu messen. Bei dieser Anordnung ist es unmöglich, den Ventilkörper unabhängig von den wirksamen Drücken in einer gewünschten Lage zu halten, um beispielsweise das Druckmeßgerät dauernd vom Zylinderraum zu trennen und bei dieser Stellung vom Auspuff her einen Eichdruck einzuleiten. Ebenso ist es nicht möglich, den Ventilkörper während einer gewissen, beliebig langen Dauer in einer Zwischenlage zu halten, für welche er von beiden Ventilsitzen abgehoben ist, um den Indizieradapter durchzuspülen.
Es ist auch ein Indizieradapter bekannt, an welchem ein Druckmeßgerät anschließbar ist, wobei ein einziges, normalerweise geschlossenes Ventil durch das Einschrauben des Druckmeßgerätes entgegen dem Druck einer Feder geöffnet werden kann. Es ist außerdem möglich, den Indizieradapter vom Indizierstutzen etwas zu lösen, um einen direkten Auspuff für die Explosionsgase zwischen dem Indizierstutzen und dem nicht mehr fest mit ihm verschraubten Indizieradapter zu schaffen. Auch dieser Indizieradapter bietet keine Möglichkeit für eine einfache, wirksame Durchspülung der Ventilsitze, weil das Ventil immer nur offen sein kann, wenn das Druckmeßinstrument angeschlossen ist, und es ist auch ausgeschlossen, den Adapter zum Einleiten von Eichdrücken zu benutzen.
Es ist nun das Ziel vorliegender Erfindung, einen Indizieradapter der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der leicht und wirksam durchspülbar ist und zudem bei laufendem Verbrennungsmotor eine Eichung des Druckmeßgerätes zuläßt. Der erfindungsgemäße Indizieradapter ist gekennzeichnet durch Steuermittel zur Zwangssteuerung des Ventilkörpers in seine beiden Schließstellungen und Zwischenstellungen. Es sind somit die folgenden eindeutig wählbaren Arbeitsstellungen möglich: 1. Vollständiger Abschluß des dem Zylinderraum benachbarten Ventilsitzes. In dieser Stellung können vom Auspuff her über den offenen zweiten Ventilsitz Eichdrücke auf das Druckmeßgerät gegeben werden.
2. Abschluß des dem Auspuff benachbarten Ventilsitzes und Verbindung des Druckmeßgerätes mit dem Zylinderraum.
3. Langsame Überführung des Ventilkörpers vom einen zum anderen Sitz oder Festhalten in einer Zwischenstellung zum Durchspülen des Indizieradapters.
Die Zwangssteuerung kann vorzugsweise durch einen Kolben erfolgen, während die normale Schließlage, bei vom Zylinder getrenntem Druckmeßgerät durch eine Feder bestimmt sein kann.
Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert.
F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch den Adapter; und F i g. 2 zeigt einen Querschnitt durch den Adapter, F i g. 3 zeigt schematisch eine Ausführungsvariante des Ventils des Adapters.
Das Gehäuse des Adapters weist einen blockförmigen Mittelteil 1 auf, der mit einem ringförmigen Auspuffteil 2 und den Flanschen eines Betätigungszylinders 3 und eines Anschlußstutzens 4 verschraubt ist.
Der Mittelteil 1 des Adaptergehäuses weist einen durchgehenden Kanal 5 auf, an dessen beiden Enden gleichartige konische Ventilsitze 6 bzw. 7 vorgesehen sind. Mit einer mit Gewinde versehenen Querbohrung 8 des Gehäuseteils 1 ist ein Druckmeßgerät 9, beispielsweise ein piezoelektrischer Druckgeber, verschraubt. An das Gerät 9 ist in bekannter Weise mittels einer Überwurfmutter 10 der Stecker 11 eines Meßkabels 12 angeschlossen. Mit dem Gehäuseteil 1 ist eine Schutzhülse 13 für den Kabelanschluß verschraubt, die ihrerseits mit einem Schutzmantell4 für das Kabel 12 verbunden ist. Der Gehäuseteil 1 ist mit einer zum Kanalteil koaxialen Ringnut 15 versehen, deren beide Enden mit Gewindebohrungen 16 zum Anschluß eines Kühlwasserkreislaufes in Verbindung stehen. Der durch die einseitig offene Nut 15 gebildete Kühlwasserkanal ist durch den Auspuffteil 2 abgeschlossen.
Der Kanalteil 5 wird von einem Ventilkörper 17 durchragt, der unbeweglich mit zwei Ventilkegeln 18 und 19 verbunden ist. Der Ventilkegel 18 besteht aus einem Stück mit einer Ventilstange 20, die an ihrem gegenüberliegenden Ende einen Betätigungskolben 21 trägt. Der Kolben 21 ist mit einem Fortsatz 22 versehen, der praktisch spielfrei in eine zylindrische Ausnehmung 23 des Zylinderdeckels 24 eindringen kann.
Der Zylinderdeckel 24 ist mit einer Anschlußbohrung 25 für eine Steuerleitung versehen, durch welche rechts des Kolbens 21 ein Druckmittel, vorzugsweise Druckluft, in den Zylinder 3 eingeführt werden kann.
Der in seiner Arbeitsstellung dargestellte Kolben 21 wird normalerweise von einer Druckfeder 26 in einer rechten Endstellung gehalten, in welcher der Fortsatz 22 in die Ausnehmung 23 eingreift, und bei welcher der Ventilkegel 19 auf den Ventilsitz 7 aufliegt, während der Ventilkegel 18 vom Ventilsitz 6 abgehoben ist.
Der Anschlußstutzen 4 ist mit einer Kupplungsmuffe 27 mit Links- und Rechtsgewinde versehen, mittels welcher der Druckstutzen an den normierten Stutzen 28 der Indizierleitung bzw. des Indizierhahnes angeschlossen werden kann.
Wie bereits erwähnt, ist der Adapter in F i g. 1 in seiner Arbeits- oder Meßstellung dargestellt, bei welcher das Druckmeßgerät 9 bei abgehobenem Ventilkegel 19 mit der Indizierleitung und somit mit dem Zylinderraum in Verbindung steht, und die zur Auswertung erforderlichen Meßwerte über das Kabel 12 an die zentrale Steuer- und Auswertungseinrichtung weiterleitet. Der Ventilkegel 18 wird dabei mit hohem Druck gegen den Ventilsitz 6 angelegt, so daß eine Fälschung des Meßresultates durch Leckverluste in den Auspuff 29 nicht auftreten können.
Nach Beendigung der Messung wird die Druckmittelzufuhr in den Zylinder 3 unterbrochen, so daß nun der Kolben 21 durch die Feder 26 vorderhand so weit nach rechts verschoben wird, bis der Fortsatz 22 in die Ausnehmung 23 eintritt, und durch das in der Ausnehmung 23 gebildete Kissen komprimierter Luft gebremst wird. Der Kolben 21 und damit die Ventilstange 20 mit den Ventilsitzen 18 und 19 werden somit in einer Zwischenstellung aufgehalten, in welcher beide Ventilkegel von ihren Sitzen abgehoben sind und somit der vom Anschlußstutzen 4 zum Auspuff 29 durchgehende Kanal des Adapters offen bleibt. Es erfolgt daher in dieser Zwischenstellung eine gründliche Durchspülung dieses Kanals durch auspuffende Gase, insbesondere Verbrennungsgase. Nach einer geeignet bemessenen Zeit entweicht das Druckkissen aus der Ausnehmung 23, so daß das Ventil in seine Ruhestellung geht, für welche der Ventilkegel 19 auf seinem Sitz 7 aufliegt, während der Ventilkegell8 vollständig von seinem Sitz 6 abgehoben ist. Damit wird das Druckmeßgerät 9 vom Zylinderraum getrennt und ist somit zwischen einzelnen Meßperioden gegen fortlaufende Beanspruchung durch Druckspitzen und vor Verrußung geschützt.
Bei Ruhestellung des Ventils kann, wie erwähnt, am Auspuff 29 eine Eichdruckquelle angeschlossen werden, deren Druck zur statischen Eichung des Druckmeßgerätes 9 an dasselbe gelangt.
Die in F i g. 1 dargestellte Ventilform, mit den von außen gegen die Ventilsitze des Kanalteils 5 anlegbaren Ventilkegeln hat den Vorteil, daß der Ventilkegel 19 vom Arbeitsdruck des Zylinders gegen seinen Sitz 7 angepreßt wird, so daß auch im Fall eines Bruchs der Feder 26 keine ständige Einwirkung der Druckspitzen auf das Meßgerät 9 erfolgen kann.
Wenn man aber auf diese zusätzliche Sicherheit verzichten will, kann ohne weiteres auch eine Ausführung gemäß der schematischen Fig. 3 gewählt werden, wobei die Ventilkegel 18' und 19' eines Ventilkörpers 17' von innen gegen Ventilsitze angelegt werden können.

Claims

Patentansprüche: 1. Indizieradapter zum Anschluß an die Indizierleitung eines Zylinders eines Verbrennungsmotors, mit einem von einem Anschlußstutzen zu einem Auspuff durchgehenden Kanal, in dem zwei Ventilsitze hintereinander angeordnet sind, einem wahlweise gegen den dem Anschlußstutzen benachbarten oder den dem Adapterauspuff benachbarten Ventilsitz anlegbaren Ventilkörper und mit einem mit dem zwischen den Ventilsitzen liegenden Kanalteil verbundenen Druckmeßgerät, gekennzeichnet durch Steuermittel (20 bis 26) zur Zwangssteuerung des Ventilkörpers (17 bis 19) in seine beiden Schließstellungen und Zwischenstellungen.
2. Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (17 bis 19) in an sich bekannter Weise von außen gegen die an den Enden des erwähnten Kanalteils (5) gebildeten Ventilsitze (6, 7) anlegbare Ventilkegel (18, 19) oder dergleichen Abschlußelemente aufweist.
3. Adapter nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen fernsteuerbaren Betätigungsmechanismus, z.B. einen Steuerzylinder(3) zur Umsteuerung des Ventilkörpers (17 bis 19) aus seiner Ruhestellung an dem dem Anschlußstutzen (4) benachbarten Ventilsitz (7) und durch eine Bremsvorrichtung, z. B. einen Bremszylinder (23), zur verzögerten Rückführung des Ventilkörpers (17 bis 19) in seine Ruhestellung.
4. Adapter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sein Gehäuse einen Mittelteil (1) mit dem erwähnten Kanalteil (5) und den Ventilsitzen (6, 7) sowie einen mit dem Mittelteil (1) verbundenen Anschlußstutzen (4), einen Auspuffstutzen (2) und einen Steuermechanismus (3) aufweist.
5. Adapter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (1) eine Querbohrung (8) zu seinem Kanalteil aufweist, in welche Querbohrung das Druckmeßgerät (9) eingesetzt ist.
6. Adapter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (1) einen Kühlmittelkanal (15) aufweist, der als an einer Stirnseite des Mittelteils (1) offene und durch den anschließenden Adapterteil (2) abgeschlossene Nut ausgebildet ist.
7. Verfahren zum Betrieb des Adapters nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach jeder vorübergehenden Umsteuerung des Ventils aus seiner Ruhelage zur Verbindung des Druckmeßgerätes mit dem Zylinder der Ventilkanal durch vorübergehendes Öffnen an beiden Ventilsitzen mittels auspuffender Gase gespült wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 003 971; österreichische Patentschrift Nr. 235046.