DE1917255C3 - Vorrichtung zum Messen des elektrischen Widerstandes zwischen den Kontaktflächen eines Zündverteilers einer mit Zündkerzen versehenen Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen des elektrischen Widerstandes zwischen den Kontaktflächen eines Zündverteilers einer mit Zündkerzen ausgerüsteten Brennkraftmaschine, miit einem elektrischen Anzeigegerät im Stromkreis des Zündverteilers.

Zur Prüfung der Leitung einer mit Zündkerzen versehenen Brennkraftmaschine ist es wünschenswert, den Widerstand zwischen den geschlossenen Kontaktflächen des Verteilers zu messen, weil dadurch angezeigt wird, ob sich die Kontaktflächen in gutem Zustand befinden oder so abgenutzt sind, daß sie ersetzt werden müssen.

Hierzu sind aus der US-PS 32 75 932 und aus Krafthand, Heft 4,18. Februar 1965, S. 142-148, Anordnungen bekannt, bei denen die Kontaktwiderstände bei stillstehendem Motor durch Meßinstrumente gemessen werden, die zu den Unterbrecherkontakten parallelgeschaltet sind. Dabei wird die Messung in der Weise vorgenommen, daß die Motorwelle so weit gedreht wird, bis die Unterbrecherkontakte gerade geschlossen sind. In diesem stationären Zustand wird dann der Kontaktwiderstand gemessen. Voraussetzung für diese Meßmethode ist die Verwendung eines sehr empfindlichen Meßgerätes. Ein sehr empfindliches Meßgerät

ίο zeichnet sich aber in der Regel dadurch aus, daß seine Trägheit relativ gering ist

Will man die Messung der Kontaktwiderstände bei laufendem Motor, also dem tatsächlichen Betriebszustand, durchführen, ist die bekannte Meßmethode ungeeignet, da aufgrund der geringen Trägheit des Meßinstrumentes keine genaue Messung möglich ist

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Messung des Widerstandes zwischen den geschlossenen Kontaktflächen des Verteilers bei laufendem Motor anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das elektrische Anzeigegerät über einen elektronischen Verstärker gesteuert wird, der an den Klemmen des Anzeigegerätes liegt und der über eine Schaltung an

die genannten Klemmen bei jedem Öffnen des Zündverteilers ein einstellbares, konstantes Signal und bei jedem Schließen des Zündverteilers ein von dem Widerstand an den Unterbrecherkontaktflächen des Zündverteilers abhängiges Signal liefert und daß die Trägheit des Anzeigegerätes derart hoch ist, daß das Gerät eine verhältnismäßig konstante Anzeige liefert.

Der Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß durch die Steuerung des Anzeigegerätes über einen elektronischen Verstärker die Trägheit des Anzeigegerätes derart hoch gewählt werden kann, daß die Anzeige von ausreichender Konstanz ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der Zeichnung erläutert werden, die schematisch die Vorrichtung zum Messen des Widerstandes zwischen den Kontaktflächen zeigt.

Die Prüfvorrichtung ist in einem gestrichelt dargestellten Gehäuse 10 angeordnet und wird mit lösbaren Verbindungen an eine übliche Zündvorrichtung angeschlossen.

Mit 11 ist eine übliche Zündspule bezeichnet, die eine Primärspule 12 und eine Hochspannungs-Sekundärspu-Ie 13 besitzt Die Niederspannungs-Primärspule 12 ist

so über einen üblichen Zündschalter 15 an die positive Klemme einer Krafifahrzeugbatterie 14 angeschlossen. Die andere Klemme der Batterie 14 ist bei 16 geerdet.

Die untere Klemme der Primärspule 12 ist an eine Unterbrecherfeder 17 angeschlossen, die mit einer zweiten Unterbrecherfeder 18 zusammenwirkt, die die üblichen Unterbrecherflächen eines Zündverteilers bilden. Die Unterbrecherfeder 18 ist bei 19 geerdet. Mit der Unterbrecherfeder 17 wirkt ein sechsseitiger Nocken 20 zusammen, der während einer Umdrehung des Nockens die Unterbrecherfedern 17 und 18 sechsmal voneinander trennt. Wenn die dazugehörige Brennkraftmaschine acht Zylinder besitzt, muß der Nocken natürlich achtseitig ausgebildet sein.

Mit 21 ist ein üblicher Zündverteiler bezeichnet mit

es einem von der Brennkraftmaschine über den Nocken 20 angetriebenen Arm 22, der aufeinanderfolgend Kontakte mit mehreren Klemmen 23 herstellt, von denen jede mit einer üblichen Zündkerze 24 bis 29 verbunden ist.

Die Zündkerzen sind in entsprechenden Zylindern, beispielsweise die Zündkerze 24 im Zylinder Nr. 1, angeordnet

Während die Zündkerzen in einer Reihe liegend dargestellt sind, sind sie derart in den Zylindern angeordnet, daß sich die gewünschte Zündfolge ergibt Der sich drehende Arm 22 des Verteilers 21 ist wie üblich über einen Leiter 32 an die Hochspannungsspule, d. h. an die Klemme der Spule 13, angeschlossen.

Beim Drehen des Verteilerarms 22 wird die Spannung an der Spule 13 mit der gewünschten Zündfolge an die Zündkerzen angelegt

Parallel zu den Unterbrecherfedern 17, 18 ist ein Kondensator 33 geschaltet, über den jedesmal die Spannung geleitet wird, wenn die Unterbrecherfedern 17,18 offen sind und der Verteilerarm 22 mit einer der Klemmen 23 in Berührung steht

Die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung besteht aus einem elektrisch betätigten Anzeigegerät 36, dessen Erregung von einem NPN-Transistor 37 gesteuert wird. Der Kollektor- und Emitterstromkreis des Transistors

37 ist über einen Widerstand 38 parallel zum Anzeigegerät 36 geschaltet Die Leitfähigkeit des Transistors 37, und damit die Anzeige des Anzeigegerätes 36, wird aufeinanderfolgend von einer Bezugsspannung an den offenen Unterbrecherfedern 17,18 und aus einer veränderlichen Spannung bestimmt, die an den geschlossenen Unterbrecherfedern 17, 18 auftritt Dadurch zeigt das Anzeigegerät 36 einen Durchschnittswert an, der von dem Widerstand zwischen den geschlossenen Kontakten abhängt.

Zunächst soll die Art erläutert werden, in der der Transistor 37 die Erregung des Anzeigegerätes 36 steuert. Die obere Klemme des Anzeigegerätes 36 ist über den Widerstand 38 und einen Widerstand 39 mit einer Klemme 40 verbunden, die an die positive Klemme einer 20-Volt-Gleichstromquelle angeschlossen werden kann. Die untere Klemme des Anzeigegerätes 36 und der Emitter des Transistors 37 sind mit einer Erdleitung 41 verbunden, während der Kollektor des Transistors 37 an die obere Klemme des Widerstandes

38 angeschlossen ist. Das Anzeigegerät 36 ist also parallel zur 24-Volt-Stromquelle in Reihe mit den Widerständen 38 und 39 geschaltet, und der Ausgangsstromkreis des Transistors 37 ist parallel zu dem Anzeigegerät 36 und mit dem Widerstand 38 geschaltet. Je größer somit die Leitfähigkeit des Kollektor-Emitterstromkreises des Transistors 37 ist, umso kleiner ist die Erregung und die Anzeige des Anzeigegerätes 36.

Die Einrichtung zum Steuern der Leitfähigkeit des Transistors 37 soll nachstehend erläutert werden. Das Signal für die Steuerung der Leitfähigkeit des Transistors 37 wird von der Spannung am Zündverteiler abgeleitet, d. h. an den Unterbrecherkontakten 17 und 18.

Das Gehäuse 10 der Prüfvorrichtung besitzt zwei Eingangsklemmen 32 und 42 mit Anschlußleitungen, die an den Unterbrecherkontakten 17, 18 in einer geeigneten Art angeschlossen werden. Falls es erwünscht ist, können abnehmbare Klammern verwendet werden, um diese Anschlüsse auszuführen. Die Spannung zwischen den Klemri.cn 32 und 42 ist also gleich der Spannung zwischen den Unterbrecherkontakten 17 und 18. Bei geschlossenem Hauptzündschalter 15 ist also diese Spannung bei offenen Unterbrecherkontakten verhältnismäßig groß, aufgrund der Spannung der Batterie 14.

Wenn die Unterbrecherkontakte geschlossen sind, ist diese Spannung verhältnismäßig klein, wenn der Zustand der Kontaktflächen gut ist

Die Spannung zwischen den Klemmen 32 und 42 wird über ein Netzwerk 43 geleitet das aus einer Induktionsspule 44, einer Z^nerdiode 45, einem Widerstand 46, einer zweiten Zenerdiode 47, einem festen Widerstand 49, Drehwiderständen 57 und 58 und einem festen Widerstand 48 besteht

Die Wirkungsweise des Netzwerkes 43 ist folgende: Wenn die Spannung zwischen den Klemmen 32 und 42 gleich der Spannung zwischen den offenen Unterbrecherkontakten 17 und 18 ist wird diese Spannung wirksam an den Spannungsverteiler mit der Induktionsspule 44 und der Zenerdiode 45 angelegt Die Zenerdiode hat einen vorbestimmten maximalen Spannungsabfall von beispielsweise 5,6 Volt Daher tritt der restliche Spannungsabfall an den offenen Unterbrecherkontakten in der Induktionsspule 44 auf. Die Induktionsspule dient ferner dazu, alle vorübergehenden Hoch-Spannungen zu blockieren.

Das Ergebnis ist daß die sich ergebende Spannung, die in die Stufe des Netzwerkes 43 geleitet wird, eine verhältnismäßig kleine Gleichstromspannung ist, die an der Zenerdiode 45 erscheint Diese Spannung wird an einen weiteren Spannungsverteiler mit dem Widerstand 46 und einer weiteren Zenerdiode 47 angelegt. Die Zenerdiode besitzt einen geringeren maximalen Spannungsabfall als die Diode 45, nämlich 3,3 Volt.

Daher ist die Gleichspannung, die an die nächste Stufe des Netzwerkes angelegt wird, noch kleiner. Diese Spannung wird einem dem weiteren Spannungsverteiler mit dem festen Widerstand 49 und den beiden Drehwiderständen 57 und 58 zugeleitet, die so eingestellt sind, daß ein bestimmter Spannungsanteil an die entgegengesetzten Klemmen des Drehwiderstandes 58 angelegt wird. Diese Spannung gelangt wiederum über den Widerstand 48 zwischen die Basis und den Emitter des Transistors 37, so daß ein vorbestimmter Stromfluß bewirkt wird. Aufgrund der Tatsache, daß die Spannungsabfälle an den Zenerdioden 45 und 47 konstant sind, ohne Rücksicht, ob sich die Spannung zwischen den offenen Unterbrecherkontakten 17 und 18 ändert oder nicht, ist der Stromfluß zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 37 konstant und hängt von der Einstellung der Drehwiderstände 57 und 5S ab. Die Drehwiderstände 57, 58 werden zweckmäßig so eingestellt, daß der Zeiger des Anzeigegerätes unter diesen Bedingungen auf der Skala eine mittlere Stellung einnimmt.

so Wenn die Unterbrecherkontakte 17, 18 geschlossen sind, ist offensichtlich, daß die Spannung zwischen den Klemmen 32 und 42 verhältnismäßig klein gegenüber der Spannung bei offenen Kontaktflächen ist. Unter diesen Umständen sind die Zenerdioden 45, 47 infolge der kleinen Spannung nicht wirksam und bilden einen offenen Stromkreis. Die Spannungen zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 47 bei geschlossenen Kontaktflächen würde in Abwesenheit von weiteren Einrichtungen so klein sein, daß kein Strom zwischen der Basis und dem Emitter fließt, d. h. das Signal würde unter dem Schwellwert des Transistors 37 liegen.

Um zu ermöglichen, daß diese verhältnismäßig kleine Spannung den Transistor 37 steuert,sind Einrichtungen vorgesehen, die die Basis des Transistors 37 zwangsläu· b5 fig während der Perioden vorspannen, in denen die Unterbrecherkontakte geschlossen sind. Das wird mittels eines weiteren Transistors 50 und eines weiteren Netzwerkes 5t bewerkstelligt. Dieses Netzwerk 51

besteht aus drei Widerständen 52,53,54, einer Diode 55 und einem Kondensator 56. Die Diode 55 dient dazu, die negativen Komponenten der Spannung an den Klemmen 32 und 42 zu überbrücken. Die Spannung zwischen den offenen Stellen eines Zündsystems hat oszillierende Komponenten, und der Hauptzweck des Netzwerkes 51 besteht darin, sicherzustellen, daß die Spannung, die an die Eingangsklemmen des Transistors 50 angelegt wird, eine Spannung mit rechteckiger Wellenform ist. Der Kondensator 56 dient dazu, alle Hochfrequenzkomponenten in der Hauptspannung zwischen den Unterbrecher-Kontaktflächen abzuleiten.

Die resultierende Wirkung des Netzwerkes 51 besteht darin, zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 50 eine Spannung mit rechteckiger Wellenform anzulegen, deren Polarität derart ist, daß die Basis gegenüber dem Emitter positiv ist, solange die Unterbrecher-Kontaktflächen offen sind.

Unter diesen Bedingungen ist der Transistor hoch leitend, und der Kollektor des Transistors 50 ist wirksam über den Emitter und die Leitungen 60, 61, 62 geerdet. Der Kollektor ist über einen Widerstand 64 mit einer positiven Klemme 40 und außerdem über einen Widerstand 65 und den Widerstand 48 mit der Basis des Transistors 37 verbunden. So lange der Transistor 50 hoch leitend ist, ist die Wirkung der Verbindung der Stromversorgungsklemme 40 über die Widerstände 64, 65,48 auf zu der Basis des Transistors 37 vernachlässigbar, aufgrund der Tatsache, daß der Verbindungspunkt der Widerstände 64 und 65 über den Kollektor-Emitter-Stromkreis des Transistors 50 wirksam geerdet ist.

Auf diese Weise wird in der Zeit, in der die Kontaktflächen 17, 18 nicht aneinanderliegen, die Spannung an der Basis des Transistors 37 fast ganz durch das Netzwerk 43 in der oben beschriebenen Weise bestimmt.

Wenn indessen die Unterbrecher-Kontaktflächen geschlossen sind, so daß eine vernachlässigbare Spannung an der Basis des Transistors 50 liegt, ist der Transistor 50 verhältnismäßig nichtleitend, und der Anschluß der Basis des Transistors 37 an die positive Klemme 40 bewirkt dann eine beträchtliche Vorspannung der Basis des Transistors 37, die so groß ist, daß der Transistor 37 leitend wird. Das Ausmaß der Leitfähigkeit des Transistors 37 wird durch die feststehende Spannung und eine veränderliche Spannung an den Unterbrecher-Kontakten 17 und 18 bei geschlossenen Kontaktflächen bestimmt. Die Leitfähigkeit des Transistors 3/ hängt somit von der Spannung zwischen den geschlossenen Unterbrecherkontakten ab.

Das Anzeigegerät 36 nimmt eine Stellung ein, die von dieser Spannung abhängig ist, und je kleiner die Spannung zwischen den Unterbrecher-Kontakten 17,18 ist, umso weniger leitet der Transistor 37 und umso größer ist die Anzeige des Anzeigegerätes 36. Sind indessen die Kontaktflächen 17, 18 in schlechtem Zustand, so daß bei geschlossenen Kontaktflächen ihr Widerstand verhältnismäßig groß ist, ist der Transistor 37 stärker leitend, und eine niedrigere Anzeige wird vom Gerät 36 abgelesen.

Die Vorrichtung ist so ausgeführt, daß bei nicht gutem aber noch brauchbarem Zustand der Unterbrecherkontakte das Anzeigegerät 36 den gleichen Wert anzeigt wie bei offenen Unterbrecherkontakten. Anders ausgedrückt, ist die kombinierte Wirkung der Spannung, die bei geschlossenen Unterbrecherkontakten gemessen wurde, mit der Vorspannung, die durch den Anschluß der Basis des Transistors 37 an die positive Klemme 40 angelegt wurde, ist im wesentlichen gleich der gedämpften Spannung, die bei offenen Unterbrecherkontakten abgeleitet wird. Diese Dämpfung rührt teilweise von den Zenerdioden 45 und 47 her.

Das Anzeigegerät 36 besitzt eine genügende Trägheit, so daß es eine verhältnismäßig beständige Mittelstellung einnimmt, zwischen der Stellung, in der die Unterbrecherkontakte offen sind, und der Stellung, in der diese geschlossen sind. Das ist wirklich so, weil die Trägheit des Anzeigegerätes verhältnismäßig groß ist verglichen mit der Häufigkeit, mit der die Unterbrecherkontakte betätigt werden.

Auf diese Weise kann festgestellt werden, daß bei der Vorrichtung das Anzeigegerät 36 einen Wert anzeigt, der vom Widerstand zwischen den Unterbrecherkontakten 17 und 18 bei laufendem Motor vorhanden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Messen des elektrischen Widerstandes zwischen den Kontaktflächen eines Zündverteilers einer mit Zündkerzen ausgerüsteten Brennkraftmaschine, mit einem elektrischen Anzeigegerät im Stromkreis des Zündverteilers, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Anzeigegerät (36) über einen elektronischen Verstärker (37) gesteuert wird, der an den Klemmen des Anzeigegerätes (36) liegt und der über eine Schaltung an die genannten Klemmen bei jedem öffnen des Zündverteilers (20, 21, 22, 23) ein einstellbares, konstantes Signal und bei jedem Schließen des Zündverteilers ein von dem Widerstand an den Unterbrecherkontaktflächen (17, 18) des Zündverteilers abhängiges Signal liefert und daß die Trägheit des Anzeigegerätes (36) derart hoch ist, diß das Gerät eine verhältnismäßig konstante Anzeige liefert

2. Vorrichtung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker ein Transistor (37) ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei geöffnetem Zündverteiler das Anzeigegerät (36) niedriger als bei geschlossenem Zündverteiler erregt wird und der- Widerstand am Gerät einen gewünschten Wert aufweist

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem Schließen des Zündverteilers ein Spannungssignal an den Verstärker (37) angelegt wird und eine elektronische Schalteinrichtung jedesmal beim öffnen des Zündverteilers dieses Spannungssignal unterbricht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schalteinrichtung, die das Spannungssignal steuert, ein Signal mit rechteckiger Wellenform von dem Zündverteiler empfängt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungshöhe des einstellbaren konstanten Signals, das bei geöffneten Unterbrecher-Kontaktflächen (17, 18) des Zündverteilers an das Anzeigegerät (36) angelegt wird, mittels einer Einrichtung auf einen vorbestimmten Wert abgeschwächt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß die Einrichtung, die das Signal auf einen vorbestimmten Wert abschwächt, eine Impedanz mit einem konstanten Spannungsabfall enthält.