DE1966725C2 - Apparat zum Prüfen von Vergasern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Apparat zum Prüfen von Vergasern an mehreren Punkten ihres Arbeitsbereichs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Apparat ist aus der US-Patentschrift 97 231 bekannt. Diese Druckschrift beschreibt eine Entwicklung aus dem Jahre 1950, also einer Zeit, als man sich bei der Prüfung mit Vergasern noch mit verhältnismäßig geringen Genauigkeiten zufriedengeben konnte. Bei dem bekannten System liegen Ursachen für Ungenauigkeiten einerseits in dem angewendeten Prinzip und den verwendeten Meßinstrumenten an sich, andererseits in der Tatsache, daß die Vorrichtung durch eine Bedienungsperson vorzunehmende manuelle Operation, Ablesungen und Berechnungen erfordert. Die manuelle Handhabung des bekannten Apparats bedingt aber nicht nur eine unvermeidbare Quelle von Fehlern und Ungenauigkeiten, sondern bedeutet auch, daß sich der Apparat allenfalls für Laborprüfungen von Vergasern, nicht aber für die serienmäßige Durchprüfung im Rahmen einer Fließbandfertigung von Vergasern eignet
Die gleichen Schwierigkeiten bestehen aucn bei der

ίο Vorrichtung nach Dr. Pierburg »Vergaser für Kraftfahrzeugmotoren«, 1962, 3. Auflage, Seiten 69 bis 71. Auch dort bedingen die verschiedenen erforderlichen »manuellen« Messungen und Ablesungen erhebliche Ungenauigkeiten und machen die bekannte Anordnung für den Einsatz in der Serienfertigung wenig geeignet

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Apparat zu schaffen, der eine wesentlich genauere und insbesondere von Ablesefehlern freie Prüfung von Vergasern an mehreren Punkten ihres Arbeitsbereiches gestattet und die Voraussetzungen für eine automatisierte Prüfung zur Verwendung in der Serienfertigung von Vergasern schafft

Diese Aufgabe wird nach dem Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Verwendung eines kritisch, d. h. bei Schallgeschwindigkeit arbeitenden Venturimessers bedeutet einerseits, dsiß nur noch ein Druck berücksichtigt werden muß und die jeweilige Stellung des Kontrollkonus relativ zu der Einschnürung des Venturimessers eine der jeweiligen Strömungsgeschwindigkeit direkt entsprechende Größe darstellt. Die Tatsache ferner, daß ein Venturimesser mit linearer Verstellcharakteristik eingesetzt wird, hat zur Folge, daß zwischen der Stellung des Kontrollkonus innerhalb der Einschnürung und der Strömungsgeschwindigkeit lineare Proportionalität besteht und die Einstellung des Venturimessers auf beliebige, jeweils gewünschte Arbeitspunkte ohne weiteres durch automatisierte Verschiebung des Kontrollkonu? erfolgen kann.

Vorteilhafte Weiterbildung der C/findung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 eine teilweise schematische und teilweise in Blockform ausgeführte Darstellung eines computergesteuerten Vergaser-Prüfapparates, der mit einem kritisch betätigten Venturimesscr arbeitet;

F i g. 2 eine schematische Darstellung eines Vergaser-Prüfapparates zur Bestimmung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses des Prüfvergasers, wobei die Luft-Massenströmungsgeschwindigkeit durch eine pneumatisch eingestellte Vergaserdrossel geregelt wird, die mit zwei parallel zueinander angeordneten kritisch betätigten Venturimessern arbeitet.

Bei den hiei" betrachteten Vergaser-Prüfapparaten sind zwei Venturimesser mit veränderlicher Fläche, einer von ihnen verhältnismäßig groß und der andere gewöhnlich kleiner, in zwei zueinander parallelen Strömungskreisen angeordnet, wobei das gasförmige Medium durch beide Venturi fließt Innerhalb des Arbeitsbereiches des kleineren Venturi kann der größere Venturi geschlossen sein und alle Einstellungen werden an dem kleineren Venturi vorgenommen. Der kleinere Venturi ist genauer in seinen Einstellungen und ist besser geeignet für die Einstellungen zum Testen von Leerlauf- und Ubergangs-Punkten des Vergaserarbeitsbereichs. Wenn der gewünschte Arbeitspunkt oberhalb der Kapazität des kleineren Venturi liegt, wird das

System dann mit dem offenen größeren Venturi betätigt.

In F i g, 1 ist ein for die Verwendung in einer Vergaserprüfeinrichtung beabsichtigtes Luftströmungskontrollsystem gezeigt Wie in F i g, 1 dargestellt, umfaßt das System eine Kammer 86, die an ihrem Kopf einen Prüfvergaser 87 aufnehmen kann. Der Prüfvergaser erhält Luft durch die Kopföffnung 88 und Brennstoff bei 89 von iiner geeigneten (nicht dargestellten) Brennstoffzuführung. Die Kammer 86 ist mit zwei Luftleitungen 90 und 91 verbunden, die beide ihrerseits durch Leitungen 92 und 93 an eine Vakuumquelle, wie eine (nicht dargestellte) Vakuumpumpe, angeschlossen sind. In die Leitungen 90 und 91 sind Brennstoffabscheider 94 und 95 eingeschaltet, die so viel Brennstoff wie möglich aus der Luft, die den Vergaser passiert hat, abscheiden und ihn durch von Ventilen V gesteuerte Ableitungsrohre 94a und 95a zur Wiederverwendung sowie aus Sicherheitsüberlegungen über eine Leitung 946 einem (nicht dargestellten) Gefäß zuleiten.

In die Leitungen 90 und 91 sind Venturimesser 96 und 97 eingeschaltet Jeder dieser Venturimesser gesteht aus einem Venturirohr mit einer Einschnürung, in der ein koaxial angeordneter und in Axialrichtung zu der Einschnürung verschiebbarer Kontrollkonus 53 angeordnet ist Der Kontrollkonus 53 weist eine geradlinige Erzeugende auf und hat einen Spitzenwinkel von weniger als 10°, vorzugsweise einen Winkel von etwa 3°. Der Kontrollkonus 53 ist mit seinsr Spitze gegen die Strömung in dem betreffenden Venturirohr gerichtet An seinem stromabwärtigen Ende ist ein Flansch vorgesehen, der ein vollständiges Verschließen des Venturidurchlasses gestattet Der Kontrollkonus 53 ist durch einen Spindelmechanismus axial verschiebbar, wobei die erforderliche Drehbewegung über einen Schrittmachermotor 63 erfolgt Der Schrittmachermotor 63 ist mit einem Codiergerät 65 verbunden, das die jeweilige Winkelstellung des Schrittmachermotors 63 in entsprechende elektrische Signale umwandelt

In jeder Leitung 90 bzw. 91 der Venturimesser 96 bzw. 97 sind eine Drucksonde 51 und eine Temperatursonde 52 angeordnet Die Drucksonden 51 sind an ein Absolutdruck-Meßsystem 98 und die Temperatursonden 52 an ein Temperaturmeßsystem 99 angeschlossen. Das Druck-Meßsystem 98 ist ferner mit einem Druckgeber 100 verbunden, um den absoluten Druck auf der Stromabwärtsseite der Vergaserdrossel zu messen. Die Schrittmachei-motoren 63 der Venturimesser 96 und 97 werden durch eine Steuereinrichtung 101 gesteuert. In ähnlicher Weise sind die Codiergeräte 65 an ein System 102 zum Fühlen und Anzeigen der Stellung der Kontrollkonusse 53 angeschlossen. Ein Absperrventil 103 ist am Boden der Kammer 86 vorgesehen, um die Luftströmung von der Leitung 91 und dem größeren Venturimesser 97 abzuschalten. Ein Programmsteuersysterr. 104 dient dazu, eine gewünschte Reihenfolge der verschiedenen Testpunkte des Vergaserarbeitsbereiches vorzugeben.

Das vorangehend beschriebene System der F i g. 1 veranschaulicht kein vollkommenes Vergaserprüfsystem, sondern nur das Luftströmungskontrollsystem, das in einem Vergaserprüfapparat verwendet werden kann. Ein vollständiges System zum Prüfen von Vergasern ist in F i g. 2 veranschaulicht

Das in Fig.2 veranschaulichte System läßt sich schnell auf jeden beliebigen Punkt des Arbeitsbereiches des Prüfvergasers einstellen, um eine gewünschte Luftströmungsgeschwindigkeii zu erzeugen, während das ältere System auf die Punkte beschränkt ist an denen eine Luftströmung herrscht wie sie durch die Kombination der drei Venturimesser mit konstanter Fläche erzeugt werden kann.

In der Praxis der Serienkontrolle ist die Prüfung an einer unbegrenzten Zahl von : Vüfpunkten selten erforderlich, und das System der " i g. 2 das ais Serienkontrolisystem angesehen werden kann, läßt sich tatsächlich mit nur acht oder weniger Punkten verwenden. Für eine solche Anzahl von Prüfpunkten genüg! die Verwendung eines pneumatischen Einstellgerätes mit vier veränderlichen Druckreglern 200 zum Einstellen der Drossel in die jeweils richtigen Stellungen ohne nennenswerten Fehler.

Der Apparat nach F i g. 2 umfaßt ein pneumatisches Drosseleinstellgerät 30, das die Vergaserdrossel in eine Stellung bringt in der der Druck innerhalb der Kammer 86, d. h. stromab der Vergaserdrossel, dem Druck im Ansaugrohr eines Motors entspricht Die Strömungsgeschwindikeit der Luft wird durch ein Luftmeßgerät 106 gemessen, das aus verschiedenen Komponenten besteht das den absoluten Druck und die Temperatur stromauf des Venturi sowie unmittelbar stromab der Vergaserdrossei abnehmen kann. Das sich daraus ergebende pneumatische Signal wird mit Hilfe von Wandlern in ein elektrisches Signal umgewandelt, das au. einer elektrischen Anzeigeeinrichtung 107 indirekt angezeigt wird. Die Leitungszüge 201a und 2016 sind Verbindungen der Drucksonden, und 202? und 2026 Verbindungen der Temperatursonden des kleinen Venturi % bzw. des großen Venturi 97 mil dem Luftmeßgerät 106. Eine Leitung 203 überträgt das Ansaugvakuum; 204 ist ein Analogrechner; 205 ein Wandler, der elektrische Signale in pneumatische wandelt; 206 ein Spannungsteiler-Netzwerk; 207 eine Druckluftzufuhr und 208 eine Brennstoffzuleitung. Die Brennstoffströmung, die im Vergaser durch die Luftströmung induziert wird, wird an einer Vorrichtung 108 ?ngCie.^:g(, das sich ergebende Mischungsverhältnis an einer Vorrichtung 109.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Apparat zum Prüfen von Vergasern an mehreren Punkten ihres Arbeitsbereichs mit einer abgedichteten Kammer, an die sich der jeweils zu prüfende Vergaser dicht anschließen läßt, einer stromabwärts von der Vergaserdrossel mit der Kammer verbundenen Luftströmungsmeßeinrichtung und einer stromabwärts von der Meßeinrichtung ebenfalls an die Kammer angeschlossenen Vakuumpumpe, dadurchgekennzeichnet, daß die Luftströmungs-Meßeinrichtung einen an sämtlichen Punkten des Arbeitsbereichs kritisch arbeitenden Venturimesser (96) mit einem Kontrollkonus (53) umfaßt, der mit seiner Spitze gegen die Strömung gerichtet und derart relativ zur Einschnürung des Venturimessers verschiebbar ist, daß die wirksame Querschnittsfläche der Einschnürung in linearer Beziehung zur Verschiebung des Kontrollkonus (52) verstellbar ist, und daß mit dem Venturimesser (96) eine Meßeinrichtung zur Ermittlung der Luftmassenströmungsgeschwindigkeit entsprechend der Stellung des Kontrollkonus verbunden ist.

2. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontrollkonus (53) eine geradlinige Erzeugende und einen Spitzenwinkel von weniger als 10° aufweist

3. Apparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontrollkonus (53) mittels eines von einem elektrischen Schrittschaltmotor (63) betätigten selbstsperrenden Schraubmechanismus verschiebbar ist, und daß ein -»on dem Schrittschaltmotor (63) angetriebenes Codiergerät (65) vorgesehen ist, das die Stellung des Ko.trollkonus (53) nach der Anzahl von Drehschritten des Schrittschaltmotors (63) anzeigt.

4. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch Druck- und Temperatursonden (5i bzw. 52) auf der Stromaufwärtsseite des Venturimessers (96) zwecks Durchführung von Korrekturen in der Luftströmungsgeschwindigkeit für den Druck und die Temperatur der einströmenden Luft; und durch ein Kontrollsystem (104), das die Signale von den Sonden (51 bzw. 52) empfängt und solche Korrektur durch Kontrolle der Bewegungen des Kontrollkonus (53)durchführt.

5. Apparat nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Brennstoffabscheider (94 und 95) auf der Stromaufwärtsseite der Druck- und Temperatursonden (51 und 52).