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Die Erfindung bezieht sich auf eine dynamische Prüfanlage für Brennkraftmaschinen
mit mehreren Zündkerzen, bei der mehrere die Zündimpulse überwachende Gasentladungslampen
über je eine Strombegrenzungseinrichtung mit je einem der außerhalb der Brennkammern
liegenden Zündkerzenpole elektrisch verbunden sind.
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Um die Leistung von Brennkraftmaschinen und insbesondere von neuzeitlichen
Hochleistungsmotoren zu erhalten, muß sich vor allem die Zündanlage in einem einwandfreien
Betriebszustand befinden. Wenn die Zündanlage beispielsweise auf Grund des Aussetzens
von Zündimpulsen oder auf Grund abgebrannter Zündkerzenelektroden oder unzureichender
Funkenstrecken fehlerhaft arbeitet, so erreicht der Motor nicht die vorgeschriebene
Leistung, wird in einem erhöhten Maße beansprucht und arbeitet unwirtschaftlich.
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Wenn eine oder mehrere Zündkerzen infolge langen Gebrauchs, kurzgeschlossener
Funkenstrecken, zerstörter Elektroden, gebrochener Isolatoren oder einer unterbrochenen
Leitung fehlerhaft arbeiten, so wird die daraus resultierende Leistungsverringerung
des Motors oftmals von der Bedienungsperson entweder nicht bemerkt oder auf andere
Ursachen zurückgeführt. Selbst sachkundige Personen waren bisher nicht in der Lage,
während des Motorbetriebes mit Sicherheit festzustellen, ob ein eventueller Leistungsabfall
auf die Zündanlage zurückzuführen ist, oder, falls dies erkannt wurde, welches Teil
der Zündanlage den Leistungsabfall verursacht.
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Deshalb ist es üblich, die Zündkerzen regelmäßig zu wechseln, wobei
die Abstände der Austauschfolge um so kürzer sind, je höher der Motor beansprucht
wird. Diese Verfahrensweise ist aber verhältnismäßig teuer und auch zeitaufwendig
und stellt darüber hinaus eine unnötige Materialvergeudung dar, wenn Zündkerzen
ausgetauscht werden, die durchaus noch betriebsfähig sind.
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Es wurden deshalb dynamische Prüfanlagen für Brennkraftmaschinen mit
mehreren Zündkerzen entwickelt, die in das Fahrzeug selbst eingebaut werden konnten
und über im Sichtfeld des Fahrers angeordnete Gasentladungslampen eine überwachung
der Zündimpulse ermöglichten. Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art ist die
Gasentladungslampe unmittelbar an einen der metallischen Leiter im Zündsystem über
eine Impedanz, beispielsweise einen Kondensator kleiner Kapazität und einen induktionsfreien
Widerstand angeschlossen, wobei entweder der Kondensator oder der induktionsfreie
Widerstand oder auch beide Organe zusammen eingesetzt werden. Arbeitet die Zündanlage
einwandfrei, so besitzt die Lampe eine bestimmte Leuchtstärke. Diese Leuchtstärke
nimmt ab oder die Lampe leuchtet unregelmäßig auf, falls irgendein Element des Zündsystems,
beispielsweise die Zündspule, Batterie oder auch die Zündkerze nicht in Ordnung
ist. Damit ist der Betriebsperson zwar ganz allgemein eine Kontrolle der Zündanlage
möglich, jedoch keinerlei Feststellung über die tatsächliche Beschaffenheit der
einzelnen Zündkerzen während des Betriebes.
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Bei einer anderen bekannten Vorrichtung dieser Art wird zur überwachung
des Betriebes jedes Motorzylinders die Anzeige einer Lampe verwendet, deren Lichtsignal
anzeigt, ob der Zylinder in der vorgesehenen Weise arbeitet. Wenn dies der Fall
ist, leuchtet die entsprechende Lampe beim Schließen eines Schalters auf. Damit
ermöglicht auch diese Prüfvorrichtung nur eine allgemeine Aussage über die Beschaffenheit
des Zündsystems, die zur Behebung eines möglichen Fehlers nicht ausreicht.
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Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine dynamische Prüfanlage für
Brennkraftmaschinen mit mehreren Zündkerzen zu schaffen, mit Hilfe derer eine spezifische
Aussage über die Beschaffenheit der eingebauten Zündkerzen möglich ist. Diese Prüfanlage
soll außerdem funkstörungsfrei arbeiten und ermöglichen, daß der Zündimpuls an allen
Zündkerzenpolen gleichzeitig überwacht werden kann, wobei wahlweise entweder ständig
oder vorübergehend die Impedanz jedes Zündkerzenstromkreises prüfbar ist und die
Größe der einzelnen Zündimpulse genau gemessen werden kann.
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Dies wird erfindungsgemäß mit Hilfe einer parallel zu jeweils einer
Zündkerze schaltbaren, aus einer verstellbaren Funkenstrecke, einer Strombegrenzungseinrichtung
und einer die verstellbare Funkenstrecke überwachenden Gasentladungslampe bestehenden
Reihenschaltung erreicht.
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Dies bedeutet, daß mit Hilfe der neuartigen Prüfanlage das Zündsignal
jeder Zündkerze ständig durch einen Satz Gasentladungslampen mit hoher Impedanz
kontrolliert wird, die in systematischer Anordnung auf dem Armaturenbrett eines
Autos so angebracht werden können, daß zu jedem Zündkerzenstromkreis eine bestimmte
Lampe gehört. Die hohe Spannung des Zündimpulses wird von den Gasentladungslampen
durch einen Strombegrenzungswiderstand oder Kondensator ferngehalten. Falls das
Zündkabel defekt ist oder die Hochspannungselektrode einer Zündkerze auf Grund einer
beschädigten Isolation oder Elektrode keinen ordnungsgemäßen Zündfunken liefert,
so erlischt die der Zündkerze zugeordnete Gasentladungslampe entweder dauernd oder
vorübergehend.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung des Erfindungsgegenstandes läßt
sich wahlweise jedes Zündkabel mit Hilfe eines Drehschalters an die verstellbare
Funkenstrecke anschließen, die mit dem Strombegrenzungswiderstand und der Gasentladungslampe
in Reihe geschaltet ist und zur Prüfung der Funkenstrecke der einzelnen Zündkerzen
dient. Dabei ist die Funkenstrecke so einstellbar, daß ihre Impedanz etwas größer
als diejenige einer Zündkerze mit ordnungsgemäßer Funkenstrecke ist. Wenn die Zündkerze
ordnungsgemäß arbeitet, erhält die Gasentladungslampe keinen Strom. Falls jedoch
die Funkenstrecke einen zu hohen Widerstand enthält oder die Impedanz des Zündkerzenstromkreises
aus anderem Grund sehr hoch ist, erhält die Gasentladungslampe Strom.
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Eine von einem Elektromagneten betätigte, drehbare Stufenschaltklinke
treibt den Drehschalter an, um dadurch die Reihenschaltung mit den einzelnen Zündkerzen
zu verbinden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung läßt sich ein zweiter Drehschalter
vorsehen, der mit der Kontrolllampe für den Zündimpuls gekoppelt ist und mit dem
ersten Drehschalter so in Verbindung steht, daß die zu der der Prüfung unterzogenen
Zündkerze gehörende Gasentladungslampe jeweils ausgeschaltet wird, um die Zündkerze
erkenntlich zu machen.
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Die vorliegende Prüfanlage eignet sich auch in vorteilhafter Weise
zur überprüfung der Verdichtung eines Zylinders. Zu diesem Zweck wird die verstellbare
Funkenstrecke
mit der dem Zylinder zugeordneten Zündkerze verbunden. Ihre Länge wird dann mit
Hilfe einer geeichten Skala so lange verringert, bis die Gasentladungslampe für
die Funkenstrecke aufleuchtet. Die Verdichtung bzw. der in dem Zylinder zum Zündzeitpunkt
herrschende Druck läßt sich dann an der geeichten Skala ablesen.
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In ähnlicher Weise kann die Stromstärke des vorhandenen Zündimpulses
gemessen werden, indem eine Zündkerze aus ihrem Stromkreis aus- und in die Hochspannungszuleitung
zu der verstellbaren Funkenstrecke eingeschaltet wird. Die Länge der verstellbaren
Funkenstrecke, bei der die Prüflampe gerade aufleuchtet, läßt sich dann als Maß
für die Größe der Zündspannung verwenden.
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Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung,
auf die sich folgende Beschreibung bezieht, schematisch dargestellt. Es zeigt F
i g. 1 ein Schaltbild einer dynamischen Prüfanlage für Brennkraftmaschinen, F i
g. 2 eine Vorderansicht eines Teils der Prüfanlage nach der Erfindung, angebracht
auf einem Armaturenbrett, F i g. 3 eine Seitenansicht der in F i g. 2 gezeigten
Anordnung, F i g. 4 eine perspektivische Ansicht der Einrichtung zur Verstellung
der Funkenstrecke und F i g. 5 ein Schaltbild eines Teils einer anderen Ausführungsform
der Prüfanlage nach der Erfindung. In dem Schaltschema der F i g. 1 ist ein Beispiel
einer dynamischen Prüfanlage zur überwachung des Hochspannungszündimpulses an der
Klemme jeder Zündkerze einer 8-Zylinder-Brennkraftmaschine dargestellt. Die veranschaulichte
Anlage kann auch den Zustand der Funkenstrecke jeder Zündkerze prüfen und der das
Gerät bedienenden Person anzeigen, welche Zündkerze der Prüfung unterzogen wird.
Eine Gleichspannungsquelle 10, die in diesem Beispiel eine 12-Volt-Autobatterie
sein kann, ist über einen Zündschalter und ein Amperemeter 14 mit der Hochspannungsquelle
16 des Zündimpulses verbunden. Die Quelle 16 umfaßt in üblicher Weise eine nicht
dargestellte primäre Niederspannungswicklung, durch die der Strom in Form von Impulsen
durch zwei Unterbrecherkontakte geschickt wird, die in Reihe mit dem Zündschalter
und der Stromquelle 10 geschaltet sind. Eine sekundäre Hochspannungswicklung, die
ebenfalls nicht dargestellt ist, ist induktiv mit der primären Niederspannungswicklung
verbunden und mit ihrer Ausgangsklemme an einen Verteiler 18 angeschlossen. Der
Verteiler 18 verteilt in bekannter Weise den Hochspannungszündimpuls nacheinander
auf jede der acht mit I bis VIII bezeichneten Zündkerzen über acht isolierte Hochspannungszündkabel.
Diese und alle anderen Leitungen, die in der Anlage Zündimpulse führen, sind abgeschirmt,
um das Aussenden von Störfrequenzen und das übersprechen zwischen nebeneinander
angeordneten Leitungen zu verhindern. Eine derartige Abschirmung stellt ferner einen
Sicherheitsfaktor zur Verhütung von Hoch- oder Mittelspannungsimpulsen in dem Führerhaus
oder sonstwo infolge eines Unfalls oder des Abriebs der Isolation dar.
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Auf dem Armaturenbrett 22 im Führerhaus eines Kraftfahrzeugs ist ein
Satz von acht Gasentladungslampen 24 für den Zündimpuls angebracht, die in der Zeichnung
mit den Bezugszahlen I bis VIII bezeichnet sind. Eine Klemme jeder der Gasentladungs-Lampen
24 ist mit einer gemeinsamen Massenschlußleitung 26 verbunden, die in diesem Beispiel
der leitende Körper des Kraftfahrzeugs sein kann. Die andere Klemme ist über eine
Leitung eines Satzes von acht Leitungen 28 über einen Strombegrenzungswiderstand
30 mit jeweils einem Zündkabel 20 verbunden. Die Größe der Strombegrenzungswiderstände
30 ist so gewählt, daß bei einem gewünschten Strom, der die gewünschte Helligkeit
der Lampen 24 hervorruft, die Spannung an der Klemme etwa 70 bis 80 Volt beträgt.
Für diese Strommenge beträgt die Größe des Widerstandswertes der Widerstände 30
normalerweise 1 bis 15 Megohm, je nach der besonderen Art des Kraftfahrzeugs und
der gewählten Gasentladungslampen. Somit ist ersichtlich, daß, wenn die Hochspannungsquelle
16 wirksam gemacht und dahingehend erregt wird, daß der Verteiler 18 schnell nacheinander
die Zündkerzen 19 erregt, jede der Gasentladungslampen 24 für den Zündimpuls ständig
zu leuchten scheint, vorausgesetzt, daß eine elektrische Kontinuität zwischen ihnen
besteht und daß der Verteiler und die Leitungen 20 nicht mit der Masse kurzgeschlossen
sind.
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Jedes der acht Zündkabel 20 ist ferner mit einem Pol eines
Drehschalters 32 über eine entsprechende Leitung eines Satzes von Leitungen
34 verbunden. Die stationären Pole des Drehschalters 32 sind mit I bis VIII
bezeichnet, um anzudeuten, daß sie jeweils einer der acht Zündkerzen 19 zugeordnet
sind. Ein neunter Pol an dem Schalter 32 ist leer und stellt eine Ausschaltstellung
dar. Der drehbare Pol 36
steht jedesmal, wenn er still steht, in Verbindung
mit nur einem der feststehenden Pole 1 bis 8 oder mit dem neunten, die Ausschaltstellung
bezeichnenden Pol. Das heißt, der Schalter ist in bekannter Weise so ausgebildet,
daß er zwischen den feststehenden Polen keine Todpunktstellung hat.
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Der Drehpol 36 ist mit einer verstellbaren Funkenstrecke 38 verbunden,
die eine feststehende Elektrode 40 und eine bewegliche Elektrode
42 umfaßt. Die bewegliche Elektrode 42 ist mit Gewinde versehen und wird
durch Drehung in einer feststehenden Halterung 44 auf die feststehende Elektrode
40 zu oder von dieser hinwegbewegt. Die bewegliche Elektrode 42 ist
mit einer Gehäusekappe 46 verbunden, so daß die Länge der verstellbaren Funkenstrecke
38 durch Drehung an der Kappe 46 gesteuert werden kann. Mit der bewegbaren
Elektrode 42 ist ein Strombegrenzungswiderstand 48 elektrisch verbunden, der seinerseits
über eine Leitung 49 mit einer Klemme einer Gasentladungslampe
50 für die Funkenstrecke verbunden ist. Die andere Klemme der Gasentladungslampe
50 ist mit der Sammelschlußmassenleitung 26 verbunden. Wie in der Zeichnung angedeutet,
ist die Gasentladungslampe 50 auf dem Armaturenbrett 22 in Nähe der Gasentladungslampen
24 angebracht. Der Strombegrenzungswiderstand 48 hat bei dieser Ausführungsform
vorzugsweise einen Widerstandsbereich zwischen 0 und 1 Megohm. Da dieser Widerstandswert
das Vorhandensein von erheblicher Hochspannungsenergie an dem Armaturenbrett 22
im Falle der Entfernung oder des Ausfalls der Lampe 50 gestatten würde, ist eine
zweite Gasentladungslampe 50' parallel mit der Lampe 50 geschaltet und dient als
Sicherheitsvorkehrung sowie für weiter unten zu erörternde weitere Zwecke.
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Damit die das Gerät bedienende Person sicher
weiß,
welches Zündkabel mit der verstellbaren Funkenstrecke 38 durch den Drehschalter
32 verbunden ist, ist ein zweiter Drehschalter 52 vorgesehen, der in wirksamer Weise
mit dem ersten Drehschalter 32 gekoppelt ist, und mit seinen feststehenden Polen
jeweils mit einer der Gasentladungslampen 24 verbunden ist. Der drehbare Pol
53 überbrückt jeweils durch Kurzschließung diejenige Gasentladungslampe,
mit der er verbunden ist, wodurch in sicherer Weise die Stellung des Drehkontakts
des Drehschalters 32 fernangezeigt wird. Die miteinander gekoppelten Drehschalter
32 und 52 in diesem Ausführungsbeispiel werden durch einen neunstufigen elektromagnetisch
betätigten Sperrklinkenantrieb angetrieben. Ein Pol seines Elektromagneten 58 ist
mit der Gleichspannungsquelle 10 und der andere Pol über eine Leitung 59 mit einem
Pol eines Momentkontaktschalters 60 verbunden, der auf dem Armaturenbrett 22 angebracht
ist. Der andere Pol des Schalters 60 ist mit der Sammelmassenschlußleitung 26 verbunden.
Somit wird jedesmal, wenn der Schalter 60 betätigt wird, der Elektromagnet 58 mit
den Polen der Stromquelle 10 verbunden und dahingehend betätigt, daß er seinen Anker
62 in die Magnetwicklung einzieht und bewirkt, daß der Sperrklinkenantrieb 56 um
eine Stufe weitergeschaltet wird, die in diesem Beispiel 40° beträgt. Nach jedem
derartigen Schaltschritt wird der Anker durch eine Zugfeder 61 in seine Ausgangsstellung
zurückgeholt.
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Der Drehschalter 32 kann andererseits auch durch eine direkte mechanische
Verbindung 63 angetrieben werden, an deren Ende ein Drehknopf 65 mit einem Zeiger
auf dem Armaturenbrett 22 oder beispielsweise innerhalb des Motorenraums angebracht
ist. Der Drehknopf kann zusammen mit einer feststehenden Skala 67 vorgesehen sein,
die anzeigt, welcher Zündkerzenstromkreis mit der verstellbaren Funkenstrecke 38
verbunden ist. Diese Anordnung ist besonders praktisch, wenn der Motorenraum und
der Raum, in dem sich die das Gerät bedienende Person aufhält, nahe beieinander
liegen, wie z. B. in leichten Flugzeugen oder Zugmaschinen, und wenn Gewicht und
Raum der Geräte so gering wie möglich gehalten werden müssen. Bei dieser Anordnung
können der zweite Drehschalter 52 und der Elektromagnet 58 aus der Anlage weggelassen
werden, oder nur der Elektromagnet kann weggelassen werden, so daß die das Gerät
bedienende Person beide Drehschalter mechanisch betätigt, die, wie oben erörtert,
elektrisch mit den Gasentladungslampen zusammenwirken.
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In den F i g. 2 und 3 ist die Ausbildung der auf dem Armaturenbrett
angebrachten Anordnung 64 dargestellt. Das Armaturenbrett oder Schaltbrett 22 ist
in jeder Figur durch die gestrichelte Linie dargestellt. Die Gasentladungslampen
24 sind auf der Fläche 66 der Anordnung 64 angebracht, und eine Haube 68 schirmt
die Gasentladungslampen 24 gegen zu starkes Tageslicht ab. Für das Fahren bei Nacht
kann ein nicht dargestellter verstellbarer optischer Dämpfungsfilter über der Fläche
66 angebracht sein, um die Helligkeit der Lampen zu verringern. In der Mitte der
Anordnung der Gasentladungslampen 24
ist die Gasentladungslampe 50 für die
Funkenstrecke angebracht. Das Gehäuse für die Gasentladungslampe 50 bildet gleichzeitig
den Betätigungshebel für den Momentkontaktschalter 60, so daß bei Eindrücken
des Gehäuses 70 in Richtung des Pfeils 72
mit der Fingerspitze die
Kraft über eine einfache mechanische Verbindung 74 zur Betätigung des Schalters
60 übertragen wird. Die Leitungen 28,
ebenso wie die Leitung 49 zu
der Gasentladungslampe 50 und die Leitung 59 zu dem Momentkontaktschalter 60 verlaufen
durch eine hohle Halterung 76 der Anordnung 64. Dieses Leitungsbündel verbindet
die Anordnung 64 mit den in F i g. 1 schematisch dargestellten Einzelteilen der
Brennkraftmaschine und der Prüfanlage.
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F i g. 4 veranschaulicht das Gehäuse 78, das die Einzelteile der Prüfanlage
umschließen und haltern kann, die in diesem Ausführungsbeispiel unter der Motorhaube
des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Die Drehhaube 46 für das Gehäuse 78 ist mit
der bewegbaren Elektrode 42 der verstellbaren Funkenstrecke 38 verbunden, wie in
F i g. 1 angedeutet. Wenn die Haube 46 gegenüber dem Gehäuse 78 gedreht wird, wird
die bewegbare Elektrode 42 auf die feststehende Elektrode 40 der Funkenstrecke 38
zu oder von dieser hinwegbewegt, und die Haube bewegt sich dementsprechend nach
oben oder unten. Um den zylindrischen Umfang der Gehäusehaube 46 sind eine Anzahl
von Noniuszahlen 80 vorgesehen, von denen jede einen ihr zugeordneten Anzeigezeiger
81 aufweist. Eine mit diesen Noniuszahlen zusammenwirkende Zahlenskala 82 ist entlang
der zylindrischen Länge des Gehäuses 78 vorgesehen. Die Noniuszahlen 80 sind in
gleichen Abständen um den Umfang der Haube 46 und die Zahlen der Zahlenskala 82
sind in ähnlicher Weise in gleichen Abständen entlang des Gehäuses 78 angeordnet.
Somit kann die Länge der Funkenstrecke 38 in derselben Weise wie bei einem Mikrometer
und mit der Genauigkeit eines Mikrometers abgelesen und verstellt werden. Ein Mittel
zur Nulleinstellung oder Kalibrierung kann, wenn gewünscht, durch einen geringen
Drehbetrag des geschlitzten Kopfes der bewegbaren Elektrode 42 gegenüber der Gehäusehaube
46 (siehe F i g. 1) gebildet werden.
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In F i g. 5 ist der Teil einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung
dargestellt, bei der die Funktion des zweiten Drehschalters 52 und des Momentkontaktschalters
60 durch einen auf dem Armaturenbrett 22 angebrachten kombinierten Drehschalter
84 ausgeübt werden. Der kombinierte Drehschalter 84 weist zwei Sätze feststehender
Kontakte 86, 88 auf. Der Satz 86 umfaßt neun Kontaktstellen, die mit I bis VIII
und »aus« bezeichnet sind. Jeder dieser Kontaktpunkte ist mit einer entsprechenden
Gasentladungslampe 24 verbunden. Der drehbare Kontakt 89 ist an Masse geschlossen
und wird mit der Hand im Gegenuhrzeigersinn in der Ansicht der Zeichnung gedreht.
Die Drehung in entgegengesetzter Richtung wird durch eine Sperrklinke 90 verhindert,
deren Sperrklinkenrad mit dem Drehkontakt 89 verbunden ist. Der Drehschalter 84
ist derartig ausgebildet, daß der Drehkontakt 89 nur dann stabile Anhaltstellungen
hat, wenn er in Kontakt mit jeweils einem stationären Kontakt des Kontaktsatzes
86 steht. Somit kann der Drehkontakt 89, wenn er von der das Gerät bedienenden Person
gedreht wird, nur in Kontakt mit jeweils einem der feststehenden Kontakte anhalten,
die mit jeweils einer der Gasentladungslampen 24 verbunden sind, wodurch
jeweils eine dieser Lampen 24 durch Kurzschließung überbrückt wird.
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Wenn der Drehkontakt 89 über einen der feststehenden Kontakte
86 zu dem nächsten gedreht
wird, schleift er in augenblicklichem
Kontakt über einen der feststehenden Pole des Satzes 88, wodurch er momentan an
Masse geschlossen wird. Dadurch wird dieselbe Wirkung erzielt wie durch den schematisch
in F i g. 1 dargestellten und in Verbindung mit dieser erörterten Momentkontaktschalter
60, d. h. die Schleifwirkung ruft die Erregung des Elektromagneten 58 hervor und
schaltet den Sperrklinkenantrieb 56 um eine Stufe weiter, um den beweglichen Kontakt
36 des Drehschalters 32 von einem seiner feststehenden Kontakte zu dem nächsten
zu drehen. Wenn also die das Gerät bedienende Person den beweglichen Kontakt 89
dreht, folgt der bewegliche Kontakt 36 des ersten Drehschalters 32 dieser Drehbewegung
und verbindet die verstellbare Funkenstrecke 38 und die Gasentladungslampe 50 mit
einer bestimmten Zündkerze 19, deren Identität durch Verlöschen der ihr zugeordneten
Gasentladungslampe 24 angezeigt wird.
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Bei Betrieb der Anlage wird der Drehkontakt 36 des ersten Drehschalters
32 in die Ausschaltstellung vorgerückt, so daß, wenn jede Zündkerze 19 ein ordnungsgemäßes
Zündsignal erhält, alle Gasentladungslampen 24 aufleuchten, und dieser Zustand
zeigt an, daß der Zündimpuls an jeder Zündkerze vorhanden ist, daß das Zündkabel
jeder Zündkerze nicht gerissen oder entfernt ist, daß die Funkenstrecke nicht kurzgeschlossen
oder durch den Ansatz von Kohlenstoff oder Kraftstoffrückständen verändert ist,
daß das Zündkabel nicht vorübergehend kurzgeschlossen ist und daß der Isolator der
Zündkerze nicht zerbrochen ist und dadurch einen Kurzschluß bewirkt.
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Wenn der Drehkontakt 36 aus der Ausschaltstellung herausbewegt wird,
geht eine der Gasentladungslampen 24 aus, um anzuzeigen, welche der Zündkerzen mit
der verstellbaren Funkenstrecke 38 zu Prüfzwecken verbunden ist. Die Funkenstrecke
38
wird normalerweise zuvor auf eine Länge eingestellt, bei der ihre effektive
Impedanz etwas größer als diejenige einer Zündkerze mit ordnungsgemäßer Funkenstrecke
für die besondere Brennkraftmaschine ist, an der die Prüfanlage angebracht ist.
Auf diese Weise wählt der Zündstrom den Weg der geringeren Impedanz, also denjenigen
der Zündkerze, und die Anlage arbeitet normal. Wenn jedoch die besondere Zündkerze
und deren Funkenstrecke infolge der Erosion der Zündkerzenelektrode oder des Bruches
der Elektrode oder der Entfernung des Zündkabels von einer Zündkerze eine erhöhte
Impedanz aufweisen, wählt der Zündstrom den Weg der geringeren Impedanz, nämlich
in diesem Fall die verstellbare Funkenstrecke 38. Wenn der Zündstrom den letzteren
Weg wählt, bewirkt er das Aufleuchten der Gasentladungslampe 50, die der das Gerät
bedienenden Person dadurch einen fehlerhaften Zündkerzenstromkreis anzeigt. Das
eigentliche Phänomen, welches bewirkt, daß der Zündstrom die verstellbare Funkenstrecke
38 an Stelle der Funkenstrecke der Zündkerze durchquert, kann so beschrieben werden,
als beruhe es auf der ungeregelten Art der Hochspannungsquelle für den Zündimpuls.
Wenn die von ihr angetroffene Impedanz durch die fehlerhafte Zündkerze erhöht wird,
erhöht sich ihre Größe, wodurch die verstellbare Funkenstrecke 38 übersprungen wird.
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Die Verdichtungsprüfung für die Zylinder der Brennkraftmaschine beruht
auf denselben Erscheinungen. Die Impedanz der Zündkerzenfunkenstrecke in dem Zylinder
ist proportional der Größe des Druckes oder der Verdichtung in dem Zylinder zu dem
Zeitpunkt, an dem der Zündimpuls auftritt. Wenn also die Verdichtung hoch ist, ist
die Impedanz der Zündkerzenfunkenstrecke hoch, und die ungeregelte Hochspannungsquelle
für den Zündimpuls liefert eine verhältnismäßig große Zündspannung,@ die bewirken
kann, daß der Zündfunke an der verstellbaren Funkenstrecke 38 überspringt, selbst
wenn sie verhältnismäßig breit eingestellt ist. Falls andererseits die Verdichtung
in dem Verbrennungszylinder infolge beispielsweise eines beschädigten oder verklemmten
Ventils oder eines gebrochenen Kolbenringes od. dgl. gering ist, ist die Impedanz
der Zündkerzenfunkenstrecke gering. In diesem Fall ist die Größe der Zündspannung
gering, und der Zündimpuls kann nicht die verstellbare Funkenstrecke 38 überspringen,
es sei denn, sie wird auf eine sehr geringe Breite verringert. Somit kann die Verdichtung
des Zylinders bei laufender Brennkraftmaschine durch Drehung an der Gehäusehaube
46
und dadurch durch die Bewegung der beweglichen Elektrode 42 in einer Richtung,
in der die Länge der verstellbaren Funkenstrecke 38 verringert wird, bis die Gasentladungslampe
50 aufleuchtet, gemessen werden. Zu diesem Zweck kann die zusätzliche Gasentladungslampe
50', die außerdem eine Sicherheitsvorrichtung zur Verhütung des Vorhandenseins von
hoher Zündspannung an dem Armaturenbrett darstellt, sichtbar an dem Gehäuse 78 angebracht
sein, wie in F i g. 3 dargestellt. Die durch die Noniuszahlen 80 und die Zahlenskala
82 an dem Gehäuse 78, welche zum Verlöschen- oder Aufleuchtenlassen der Gasentladungslampe
50 oder der Hilfslampe 50'
erforderlich sind, bestimmt wird, kann mit
einer von dem Hersteller gelieferten empirisch aufgestellten Tabelle oder mit den
Ablesungen verglichen werden, die bei der Prüfung der anderen Verbrennungskammern
der gleichen Brennkraftmaschine erhalten werden, um festzustellen, ob eine Verbrennungskammer
erheblich verschieden von den anderen ist, was darauf hindeutet, daß sie fehlerhaft
arbeitet.
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In ähnlicher Weise kann die Größe der Ausgangshochspannung der Spule
der Stromquelle 16 quantitativ gemessen werden. Für diese Messung wird irgendeine
der Zündkerzen 19 von ihrem Hochspannungskabel 20 getrennt, das dann über den Drehschalter
32 mit der verstellbaren Funkenstrecke 38 verbunden wird. Die Länge der Funkenstrecke,
die zur Erregung der Lampe 50' führt, kann als eine Funktion der Spannung geeicht
werden. Die Ablesung der Noniusskala an dem Gehäuse 78 ist dann ein direktes Maß
der verfügbaren Zündspannung und zeigt den Zustand der Hochspannungsspule, der Unterbrecherkontakte
und des Kondensators sowie des Verteilers an.
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Ein weiterer Gesichtspunkt des Betriebes der Anlage, und zwar ein
Gesichtspunkt, der sich direkt auf den wirkungsvollsten Betrieb der Brennkraftmaschine
bezieht, besteht darin, daß die relative Helligkeit der aufleuchtenden Gasentladungslampen
24 eine Funktion der Belastungsbedingungen ist, unter denen die Brennkraftmaschine
arbeitet. Wenn die Brennkraftmaschine beispielsweise unter hoher Belastung beschleunigt
und die Drossel verhältnismäßig offen ist, sind die Zylinderverdichtung und der
Kraftstoffgehalt höher, wodurch die Impedanz der Funkenstrecken erhöht und bewirkt
wird, daß die
ungeregelte Spannungsquelle eine höhere Ausgangsspannung
hat. Diese höhere Ausgangsspannung wird über die Widerstände 30 zu den Gasentladungslampen
24 geschickt, wodurch diese heller aufleuchten, als wenn die Brennkraftmaschine
leer läuft und weniger Kraftstoff verbrennt. Somit wird der Fahrer immer dann, wenn
die Lampen 24 heller aufleuchten, darauf aufmerksam gemacht, daß die Brennkraftmaschine
stärker arbeitet und mehr Kraftstoff verbraucht. Wie oben erwähnt, sind die Strombegrenzungswiderstände
30 ein Beispiel für das Mittel für die Verbindung der Zündkabel 20 mit den Gasentladungslampen
24. Es wird betont, daß die zuvor erwähnte kapazitive Verbindung in den meisten
Hinsichten ein gleichwertiges Mittel ist und bei einigen Verwendungen auch Vorteile
gegenüber dem Beispiel des Widerstands hat. Beispielsweise liefern Kondensatoren
einen bedeutend größeren Helligkeitsbereich bei dem soeben erörterten Effekt und
können von sehr einfacher und billiger Form sein, wie z. B. einem dünnen Folienband,
das auf die Zündkabe120 aufgewickelt ist, oder einigen Windungen der Leitungen 28,
die um ein entsprechendes Kabel 20 gewickelt sind. Außerdem ist der Kondensator
in einigen Fällen sicherer hinsichtlich Kurzschlusses und kann je nach seiner Form
weniger Funkstörungen aussenden als die Widerstandskopplung.
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Eine weitere Anwendung der Erfindung besteht in einer Prüfung der
Isolierung für die einzelnen Hochspannungskabel der Anlage und für die Kabe120 im
besonderen. Ein unisolierter Teil der Leitung 49
oder eine Verlängerung dieser
Leitung wird in Berührung mit einem zu prüfenden Hochspannungskabel angeordnet.
Dieser Teil wird dann über die Länge des Hochspannungskabels bewegt, und falls irgendein
Teil dieses Kabels eine fehlerhafte oder undichte Isolierung aufweist, werden die
Lampen 50 und 50' erregt, um anzuzeigen, welcher Teil welchen Kabels fehlerhaft
ist.